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Geschwindigkeitssteuerventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Geschwindigkeitssteuerventil, insbesondere auf ein Geschwin- digkeitssteuerventil, mit dessen Hilfe die Strömungsgeschwindigkeit eines Strömungsmittels in Richtung auf oder von einem Strömungsmittelmotor genau bestimmt werden kann.
Im wesentlichen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Mehrzweck-Schnell- steuerventil zu schaffen, das für sich allein oder auch in Verbindung mit einer andern ähnlichen Bauein- heit dazu verwendet werden kann, die Fliessgeschwindigkeit eines Strömungsmittels in bezug auf einen
Strömungsmittelmotor entweder nur in einer oder auch in beiden Richtungen zu regeln.
DieErfindungsiehtzu diesem Zweck ein Geschwindigkeitssteuerventil zur Verwendung in Verbindung mit einem Strömungsmittelmotor mit einem Zylinder von vorbestimmtem Aussendurchmesser vor, das in an sich bekannter Weise ein Ventilgehäuse mit Durchlässen zum Zu- und Abströmen der Flüssigkeit vom
Zylinder des Strömungsmittelmotors, sowie einem Rückschlagventil und einem verstellbaren Drosselventil, die in den Durchlässen angeordnet sind und den Durchtritt einer bestimmten Menge des Strömungsmittels in einer Richtung relativ zu dem Zylinder und den ungehinderten Durchtritt des Strömungsmittels in der entgegengesetzten Richtung gestatten, aufweist und dadurch gekennzeichnet ist,
dass das Ventilgehäuse einander parallel gegenüberliegende ebene Flächen von im wesentlichen dem gleichen Aussendurchmesser wie der Zylinder aufweist und das Drosselventil und das Rückschlagventil in verschiedenen Durchlässen, welche die Flächen verbinden, angeordnet sind.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb des Ventilgehäuses ein mit einem Gewinde versehener, an sich bekannter Teil vorgesehen, in dem das verstellbare Drosselventil eingesetzt ist und der im wesentlichen parallel zu den einander gleichfalls parallel gegenüberliegenden ebenen Flächen des Ventilgehäuses verläuft.
Auf Grund des Umstandes, dass das Ventilgehäuse des Geschwindigkeitssteuerventils gemäss der Erfindung einander parallel gegenüberliegende ebene Flächen aufweist, die im wesentlichen den gleichen Aussendurchmesser wie der Zylinder, auf welchem das Ventilgehäuse angeordnet ist, haben, kann das Ventilgehäuse auch in umgekehrter Stellung montiert werden, um auf diese Weise eine Steuerung des Strömungsmittelflusses entweder nach einwärts oder nach auswärts zu bewirken ; ferner kann das Ventilgehäuse auch mit einer andern Einheit dieser Art verbunden werden, so dass sowohl ein Einströmen, als auch ein Ausströmen des Strömungsmittels bewirkt werden kann, wobei die Steuerung bzw. Regelung in beiden Richtungen unabhängig eingestellt werden kann.
Schliesslich kann das Geschwindigkeitssteuerventil gemäss der Erfindung in Verbindung mit einem Volumenelement von gleicher Grösse mit ebenen Flächen verwendet werden, das zwischen diesem Ventil und dem Flüssigkeitsmotor angeordnet wird. Dieses Volumenelement ermöglicht eine grössere Genauigkeit der Einstellung des Drosselventils. Selbstverständlich ist es auch im Falle einer Baueinheit mit einem Volumenelement möglich, diese in Kombination mit einer zweiten solchen Baueinheit zu verwenden, wobei gegebenenfalls noch ein weiteres Volumenelement einbezogen werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine seitliche Aussenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Geschwindigkeitssteuerventils als Teil einer einen Strömungsmittelmotor,'ein'Volumenelement und ein Signalauslasselement aufweisenden Vorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf
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das Ventilgehäuse nach Wegnahme einzelner Teile, in vergrössertem Massstab, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5 eine der Fig.
l entsprechende Ansicht einer andern Ausführungsform der Erfindung, teilweise im Schnitt, unter Verwendung von zweierfindungsgemässen Geschwindigkeitssteuerventilen, die derart aufeinander aufgebaut sind, dass in bezug auf den Strömungsmittelmotor sowohl eine Regelung der Einströmungs--als auch der Ausströmungs- geschwindigkeit stattfinden kann, Fig. 6 einen schematischen Strömungsmittelverlauf für die Vorrichtung der Fig. 5, Fig. 7 eine äussere Seitenansicht einer andern Ausführungsform der Erfindung, in der die beiden Bauelemente der Fig. 5 mit einem Volumenelement zu einer einzigen einheitlichen Baueinheit zusammengefasst sind, und Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7.
In den Zeichnungen ist die Geschwindigkeitsregelvorrichtung insgesamt mit 11 bezeichnet. Entsprechend der Darstellung in Fig. l ist diese Vorrichtung 11 auf einen insgesamt mit 12 bezeichneten Strömungsmittelmotor aufgesetzt. Der Strömungsmittelmotor besteht hiebei aus einem Zylinder 13 und einem Kolben 14, wobei der Kolben durch nicht gezeigte Mittel nach oben gedrückt wird und sich unter dem Einfluss eines in der zum ebenen oberen Ende des Zylinders hin geöffneten Kammer 15 herrschenden Druckes nach unten drücken lässt.
Die Baueinheit 11 umfasst ein im allgemeinen kreisförmig ausgebildetes Ventilgehäuse 16 mit einer ringförmigen ebenen oberen Fläche 17 und einer ebenfalls ringförmigen ebenen unteren Fläche 18. Der Durchmesser des Ventilgehäuses 16 ist dabei im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Strömungsmit- telmotors, an dem es angebracht wird. Am Umfang des Ventilgehäuses 16 ist eine Vielzahl von mit Aus- nehmungen versehenen Vorsprüngen 19 vorgesehen, die zur Aufnahme der Montageschrauben 20 dienen.
Auf der Aussenfläche des Bauteiles 16 kann auch noch die Angabe "Ausströmungssteuerung" mit einem entsprechenden zu einer die Oberflächen 17 und 18 verbindenden Markierung 21 hinzeigenden Pfeil (vgl. Fig. 1) vorgesehen sein, während für die andere Angabe "Einströmungssteuerung" ein zu einer andern Markierung 22 hin gerichteter Pfeil (vgl. Fig. l) zugeordnet ist. Die beiden schriftlichen Angaben stehen dabei in zueinander umgekehrter Richtung und die beiden Markierungen 21 und 22 sind nach aussen hin um etwa 90 zueinander versetzt im Abstand voneinander angebracht.
In einem zwischen den Flächen 17 und 18 liegenden, mit einer Ausnehmung versehenen Teil 24 des Ventilgehäuses 16 ist ein Rückschlagventil 23 vorgesehen. Dieses Ventil 23 wirkt mit einem Ventilsitz 25 zusammen, der sich am Ende des mit der Ausnehmung versehenen Teiles 24 in der Nähe der Fläche 17 befindet, indem das Rückschlagventil 23 durch eine spiralförmige Feder 26 an den Sitz angedrückt wird.
Das andere Ende der Feder wird dabei durch ein Halteglied 27 festgehalten, dessen Ausnehmungen 28 einen Durchtritt des Strömungsmittels gestatten. Das Ventil 23 ermöglicht also auf diese Weise einen ungehinderten Strömungsmittelfluss von der Fläche 17 zur Fläche 18, verhindert jedoch einen derartigen Strömungsmittelfluss in der umgekehrten Richtung.
Ferner ist in das Ventilgehäuse 16 ein Drosselventil 29 eingebaut, dessen Nadelschaft 31 sich innerhalb eines langgestreckten Hohleinsatzes 32 befindet, der seinerseits wieder durch den Teil 33 des Ventilgehäuses 16 gehalten wird.. Das Drosselventil 29 liegt dabei zwischen den beiden Oberflächen 17 und 18 parallel zu diesen. Das äussere Ende 34 dieses Ventils ist mit einem Gewinde versehen, das in einen ebenfalls mit einem Gewinde versehenen Teil 35 des Ventilgehäuses 16 eingeschraubt ist. Das äusserste Ende 36 des Teiles 34 ist zu Ein- bzw. Verstellzwecken von aussen her zugänglich. Zwischen der Oberfläche 18 und dem äusseren Ende 38 des Einsatzstückes 32 ist in dem Teil 16 ein freier Raum oder ein Durchlass 37 ausgebildet. Vom andern Ende 41 des Einsatzstückes 32 führt ein Durchlass 39 zur Oberfläche 17.
Zwischen dem Durchlass 39 und dem mit dem Gewinde versehenen Teil 34 ist eine erste Dichtung 42 an dem Ventil 29 angebracht, während eine zweite Dichtung 43 an dem Einsatzstück 32 vorgesehen ist. Durch Einstellung derindemEinsatzstück 32 angeordneten, sich konisch verjüngenden Nadel 31 infolge Drehung des Ventils 29 kann auch die Strömungsgeschwindigkeit des zwischen den Durchlässen 37 und 39 fliessenden Strömungsmittels eingestellt werden.
Die Fig. 1 zeigt die Baueinheit 11 in Verbindung mit einem Volumenelement 44. Dieses besteht aus einem ringförmigen Körper, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des Bauteiles 16 ist und dessen Stirnseiten flach ausgebildet sind. Zwischen den beiden Stirnseiten erstreckt sich dabei eine Kammer 45. Das Element 44 ist deshalb vorgesehen, damit in jedem Falle eine wesentliche Menge des mit der Kammer 15 in Verbindung stehenden Strömungsmittels durch das Drosselventil 29 hindurchfliessen muss, gleichgültig ob sich das Ventil in der Einströmungs- oder Ausströmungsregelstellung befindet. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Einstellung des Ventils 29 mit grösserer Genauigkeit vorgenommen werden kann.
Dieses wesentliche Volumen muss dabei auf der dem Motor 14 benachbarten Seite und nicht auf der andern Seite der Baueinheit 11 angeschlossen sein, da ja die Tätigkeit des Motors 14 einer zeitlichen Steuerung
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Diese Markierungen sind im übrigen deswegen vorgesehen, um zu gewährleisten, dass die in Fig. 2 gezeigten zur Aufnahme von Schrauben oder Bolzen dienenden langgestreckten Ausnehmungen 51 sich stets, d. h. also, auch wenn die Baueinheit 11 umgedreht wird, in der richtigen Stellung befinden.
Die Wirkungsweise der Baueinheit 11 in umgekehrter Stellung lässt sich erkennen, wenn die Fig. 3 und 4 umgekehrt angesehen werden. Wirkt ein Strömungsmitteldruck auf den Signalauslass 47 ein, so hat das zur Folge, dass das Strömungsmittel durch den Durchlass 37, das Einsatzstück 32, an der Nadel 31 vorbei durch den Durchlass 39 zum Volumenelement 44 und in die Kammer 15 fliesst. Dadurch bewegt sich der Kolben 14 mit einer Geschwindigkeit nach unten, die jeweils von der Einstellung des Drosselventils 29 abhängig ist, wobei das Rückschlagventil 23 geschlossen bleibt.
Wird dann die Auslassöffnung 47 auf Auslass geschaltet, so kann sich der Kolben 14 rasch nach oben bewegen, da der Strömungsmitteldruck unmittelbar durch das Rückschlagventil 23 entweichen kann.
Die Fig. 5 zeigt zwei Baueinheiten 11a und llb, die aufeinander aufgesetzt und zwischen einem Motor 12 und einer Kappe 46 eingebaut sind. Die Baueinheit 11a befindet sich in ihrer Einströmungssteuerstellung, während sich die Baueinheit llb in ihrer Ausströmungssteuerstellung befindet. Auf diese Weise kann bei der Bewegung des Kolbens 14 in beiden Richtungen stets eine genaue zeitliche Steuerung vorgenommen werden, zumal ja die für die beiden Bewegungen erforderlichen Zeiten unabhängig voneinander eingestellt werden können. Um einen Strömungsmittelfluss zwischen den beiden Baueinheiten lla und llb
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Oberflächen 17 und 18 vorgesehen sein, wie dies auch aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Zwischen der Baueinheitlla und dem Motor 12 kann ausserdem ein Volumenelement 44 vorgesehen sein und auf der Baueinheit 11b kann an Stelle der Kappe 46 ein Schaltventil angebracht werden.
Die Fig. 6 zeigt eine schematische Verdeutlichung des Strömungsmittelflusses in der Anordnung der Fig. 5. Ferner ist in dieser Figur ein Dreiwegsignalventil 52 angegeben.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Elemente der beiden Baueinheiten 11a und 11b der Fig. 5 zu einer einheitlichen Baueinheit zusammengefasst sind, in die gleichzeitig auch ein Äquivalent eines Volumenelements 44 mit einbezogen ist. Diese Baueinheit, ist insgesamt mit 101 bezeichnet und besteht aus einem Ventilgehäuse 102 mit den ebenen oberen und unteren Stirnflächen 103 bzw. 104. Eine bei 105 angedeutete Ausnehmung oder Kammer verläuft von der unteren Stirnfläche 104 nach oben und bildet auf diese Weise einen Raum, welcher demjenigen des Volumenelements 44 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht.
Eine Öffnung 105'erstreckt sich von der Ausnehmung oder Kammer 105 weg nach aussen und kann in solchen Fällen, in denen die Volumenkammer 105 zur Erzielung der erforderlichen zeitlichen Verzögerung
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