DE10011213A1 - Druck/Durchflussraten-Steuerventil - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Druck/Durchflussraten-Steuerventil mit einem Ventilöffnungs/Schließabschnitt 32 beschrieben, der einen Ventilstopfen 82 mit einem elastischen Element 80 mit im Wesentlichen konischem Querschnitt an einem Ende, einen Stab 86, der gemeinsam mit dem Ventilstopfen 82 verschiebar ist und eine Dichtung 90 aufweist, die zwischen einem Paar von voneinander um einen festgelegten Abstand beabstandeten Scheibenabschnitten 88a, 88b angeordnet ist, und ein Federelement 76 aufweist, das an einem Ende des Stabes 86 angebracht ist, um den Ventilstopfen 82 entsprechend seiner Vorspannkraft auf einem ringförmigen Vorsprung 92 aufzusetzen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Druck/Durchflussraten-Steuerventil für die Steuerung des
Druckes und der Durchflussrate eines einem Stellglied, bspw.
einem Zylinder, zugeführten bzw. von diesem abgeführten
Druckfluides.
Um bei einem derartigen bekannten Druck/Durchflussraten-
Steuerventil das Problem einer Verzögerung der Anfangsstart
zeit zu lösen, hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung ein
Druck/Durchflussraten-Einstellventil vorgeschlagen mit einem
Drucksteuerabschnitt zur schnellen freifließenden Zufuhr des
Zufuhrdruckes in das Innere eines Zylinders, um den Zylinder
anzutreiben, während der Druck von dem Zylinder schnell
abgeführt wird, bis er einen festgelegten Druck erreicht, und
mit einem Durchflussrateneinstellabschnitt zum Steuern der
Bewegungsgeschwindigkeit des Zylinders durch Einstellen eines
Drosselventiles während des Ablassvorgangs auf der Basis der
Ausgangsmesssteuerung (vgl. japanische Gebrauchsmusterver
öffentlichung Nr. 59-12404).
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druck/Durchflussraten-
Steuerventil vorzuschlagen, mit dem der Zeitverlust, der durch
die Druckdifferenz zwischen einer ersten Zylinderkammer und
einer zweiten Zylinderkammer beim Starten des Kolbens mit
niedrigem Druck bewirkt wird, verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines
Druck/Durchflussraten-Steuerventils gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Linie II-II
in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine ausschnittsweise Schnittdarstellung des
Ventil-geschlossen-Zustandes, bei dem ein Ventil
stopfen verschoben und auf einem Sitzabschnitt
aufgesetzt ist;
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Ventilöffnungs/Schließmechanismus für das in
Fig. 1 dargestellte Druck/Durchflussraten-Steuer
ventil;
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Linie V-V in
Fig. 2;
Fig. 6 zeigt eine schematische Anordnung eines Fluiddruck
kreises mit dem Druck/Durchflussraten-Steuerventil
gemäß Fig. 1;
Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt in Axialrichtung durch ein
Druck/Durchflussraten-Steuerventil gemäß einer
anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII
in Fig. 7;
Fig. 9 zeigt eine schematische Anordnung eines Fluiddruck
kreises mit dem Druck/Durchflussraten-Steuerventil
gemäß Fig. 7;
Fig. 10 zeigt charakteristische Kurven des Druck/Durch
flussraten-Steuerventils gemäß Fig. 7; und
Fig. 11 zeigt charakteristische Kurven eines Druck/Durch
flussraten-Steuerventils gemäß dem Stand der
Technik.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Druck/Durch
flussraten-Steuerventil gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Das Druck/Durchflussraten-Steuerventil 10 weist einen zweiten
Ventilkörper 14 auf, der aus zwei im Wesentlichen zylin
drischen Elementen besteht, die einstückig in senkrecht
zueinander liegenden Richtungen miteinander verbunden sind,
und der in Richtung des Pfeiles A um ein Rotationszentrum
eines innen eingesetzten ersten Ventilkörpers 12 mit zylin
drischer Gestalt drehbar ist, sowie einen dritten Ventilkörper
18, der eine gebogene, im Wesentlichen L-förmige Gestalt
aufweist und in Richtung des Pfeiles B um ein Rotationszentrum
eines Vorsprungs 16 (vgl. Fig. 2) des zweiten Ventilkörpers
14 drehbar angebracht ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind ringförmige erste bis dritte
Dichtungselemente 20a bis 20c in Ringnuten an der äußeren
Umfangsfläche des ersten Ventilkörpers 12 angebracht. Ein
ringförmiges viertes Dichtungselement 20d ist an einer Ringnut
an dem Vorsprung 16 des zweiten Ventilkörpers 14 angebracht.
Ein Rohrverbindungsabschnitt 22, der mit einer später
beschriebenen Druckfluidzufuhrquelle über eine nicht dar
gestellte Rohrleitung verbunden ist, ist an einem Ende des
dritten Ventilkörpers 18 vorgesehen. Ein bekannter, sogenann
ter one-touch-Verbinder ist an dem Rohrverbindungsabschnitt
22 vorgesehen. Der one-touch-Verbinder weist eine Lösehülse
25 zum Lösen des Rohres von dem Rohrverbindungsabschnitt 22
durch Drücken auf, wobei die Lösehülse 25 eine Öffnung
aufweist, die im Wesentlichen als Primäranschluss 24 dient.
Der dritte Ventilkörper 18 weist einen ersten Durchgang 26
auf, der entlang des dritten Ventilkörpers 18 gebogen ist und
mit dem Primäranschluss 24 in Verbindung steht.
Ein Außengewindeabschnitt 28, der in einen Anschluss eines
später beschriebenen Zylinders eingeschraubt ist, ist an der
äußeren Umfangsfläche an dem unteren Ende des ersten Ventil
körpers 12 ausgebildet. Eine Öffnung, die im Wesentlichen als
Sekundäranschluss 30 dient, ist an der inneren Umfangsfläche
des Außengewindeabschnitts 28 ausgebildet. Ein Ventilöff
nungs/Schließabschnitt 32 zum Öffnen bzw. Schließen eines
Verbindungsdurchgangs zur Verbindung des Primäranschlusses 24
mit dem Sekundäranschluss 30 und ein ein Kontrollventil 34
aufweisender Kontrollventilabschnitt 35 sind im Wesentlichen
koaxial im Inneren des ersten Ventilkörpers 12 vorgesehen. Ein
Durchflussrateneinstellabschnitt 36, der eine parallele
Verbindung zu dem Ventilöffnungs/Schließabschnitt 32 zwischen
dem Primäranschluss 24 und dem Sekundäranschluss 30 bildet,
ist im Inneren des zweiten Ventilkörpers 14 vorgesehen.
Der Rohrverbindungsabschnitt 22 und der Druchflussratenein
stellabschnitt 36 können gegeneinander ausgetauscht werden,
so dass der Rohrverbindungsabschnitt 22 in dem zweiten
Ventilkörper 14 und der Durchflussrateneinstellabschnitt 36
in dem dritten Ventilkörper 18 angeordnet ist.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Durchflussratenein
stellabschnitt 36 ein im Wesentlichen zylindrisches Haltee
lement 38 auf, das in den zweiten Ventilkörper 14 eingesetzt
ist, ein Einstellschraubelement 42, das sich entlang einer
abgestuften Durchgangsöffnung 40 erstreckt, die in einem
mittleren Bereich des Halteelements 38 ausgebildet ist, und
das drehbar in der abgestuften Durchgangsöffnung 40 gehalten
ist, einen Knopfabschnitt 44, der mit einem ersten Ende der
Einstellschraube 42 verbunden ist, und ein Mutternelement 46
zum Befestigen der Einstellschraube 42 an einer gewünschten
Position. Das erste Ende 48 der Einstellschraube 42 weist
einen konischen Querschnitt auf. Der Abstand zwischen dem
ersten Ende 48 und der Einstellschraube 42 und der inneren
Wandfläche der abgestuften Durchgangsöffnung 40 wird durch
Vergrößern oder Verringern der Einschraubtiefe der Einstell
schraube 42 mit Hilfe des Knopfabschnitts 44 eingestellt.
Dadurch wird das Druckfluid, das durch die abgestufte
Durchgangsöffnung 40 fließt, entsprechend dem Abstand zwischen
dem ersten Ende 48 der Einstellschraube 42 und der inneren
Wandfläche der abgestuften Durchgangsöffnung 40 auf eine
festgelegte Durchflussrate gedrosselt. Das erste Ende der
abgestuften Durchgangsöffnung 40 ist so ausgebildet, das es
mit einem zweiten Durchgang 50 (zweiter Verbindungsdurchgang)
in dem zweiten Ventilkörper 14 in Verbindung steht.
Eine ringförmige erste Kammer 52 ist zwischen der äußeren
Umfangsfläche des Halteelements 38 und der inneren Umfangs
fläche des zweiten Ventilkörpers 14 ausgebildet. Die erste
Kammer 52 ist dazu vorgesehen, über einen dritten Durchgang
54, der im wesentlichen senkrecht zu der abgestuften Durch
gangsöffnung 40 angeordnet ist, eine Verbindung mit der
abgestuften Durchgangsöffnung 40 herzustellen. Außerdem steht
die erste Kammer 52 mit einem vierten Durchgang (erster
Verbindungsdurchgang) 56 in Verbindung, der sich im Wesentli
chen parallel zu der abgestuften Durchgangsöffnung 40
erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform sind, wie in Fig. 5 gezeigt ist,
der zweite Durchgang 50 und der vierte Durchgang 56, die sich
im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, in vertikaler
Richtung voneinander um einen festgelegten Abstand be
abstandet. Eine obere Innenwandfläche 58a und eine untere
Innenwandfläche 58b des vierten Durchgangs 56 sind so
ausgebildet, dass sie eine entlang der oberen Kontur 60 des
zweiten Ventilkörpers 14 gekrümmte Gestalt aufweisen. Eine
untere Innenwandfläche 62 des zweiten Durchgangs 50 ist so
ausgebildet, dass sie eine halbkreisförmige Gestalt entlang
der unteren Kontur 64 des zweiten Ventilkörpers 14 aufweist.
Die Wanddicke des zweiten Ventilkörpers 14 kann reduziert
werden, und die Gesamtvorrichtung kann klein und mit geringem
Gewicht gebaut werden, indem der zweite Durchgang 50 und der
vierte Durchgang 56 die oben beschriebene Querschnittsgestalt
entlang der oberen Kontur 60 bzw. der unteren Kontur 64 des
zweiten Ventilkörpers 14 haben.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird ein zylindrisches Kappen
element mit Boden mit Hilfe eines Ringelementes 66 in einer
oberen Öffnung der ersten Ventilkörpers 12 gehalten. Ringför
mige fünfte und sechste Dichtungselemente 20e, 20f sind in
Ringnuten zwischen dem Kappenelement 68 und der Innenwandfläche
des ersten Ventilkörpers 12 angebracht. Das Ringelement
66 ist an der Öffnung des ersten Ventilkörpers 12 durch
Befestigen einer ringförmigen Befestigungsklaue 70, die an der
inneren Umfangsfläche des ersten Ventilkörpers 12 ausgebildet
ist, an einer Ringnut angebracht.
Ein Ventilöffnungs/Schließmechanismus 74, der in Axialrichtung
des Kappenelements 68 gleiten kann, ist in einer zweiten
Kammer 72 vorgesehen, die von dem Kappenelement 68 umgeben
wird. Der Ventilöffnungs/Schließmechanismus 74 ist immer in
einem Zustand, in dem er durch die Vorspannkraft eines an der
Innenwandfläche des Kappenelements 68 befestigten Feder
elements 76 nach unten vorgespannt wird.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die
Vorspannkraft (Federkraft) des Federelements 76 auf einem
festgelegten Wert voreingestellt. Es kann jedoch auch ein
nicht dargestellter Gewindeabschnitt an dem Kappenelement 68
vorgesehen sein, um diesen Vorgang durch Einschrauben
durchzuführen. Dementsprechend ist es auch möglich, den
Sekundärdruck zu steuern, indem die Vorspannkraft des
Federelements 76 frei eingestellt wird.
Wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, weist der Ventilöff
nungs/Schließmechanismus 74 einen Ventilstopfen 82, der an
seinem ersten Ende ein elastisches Element 80 aus bspw. einem
Material wie natürlichem oder synthetischem Gummi und mit im
Wesentlichen konischem Querschnitt aufweist, sowie einen Stab
86 auf, der einstückig mit einer Öffnung 84, die an dem oberen
Abschnitt des Ventilstopfens 82 ausgebildet ist, verbunden
ist. Der Stab 86 weist ein Paar verbreiterter Scheiben
abschnitte 88a, 88b auf, die einen im Wesentlichen identischen
Durchmesser aufweisen und voneinander um einen festgelegten
Abstand beabstandet sind. Eine Dichtung 90 mit im Wesentlicher
V-förmigem Querschnitt, die aus flexiblem Material besteht,
ist zwischen dem Paar von Scheibenelementen 88a, 88b an
gebracht. Bei dieser Ausführungsform ist der Ventilöff
nungs/Schließmechanismus 74 in dem Ventil-geschlossen-Zustand,
wenn das elastische Element 80, das an dem ersten Ende des
Ventilstopfens 82 vorgesehen ist, unter der Wirkung der
Vorspannkraft des Federelements 76 auf einem an dem ersten
Ventilkörper 12 ausgebildeten ringförmigen Vorsprung 72
aufsetzt (vgl. Fig. 2). Andererseits ist der Ventilöff
nungs/Schließmechanismus 74 in dem Ventil-offen-Zustand, wenn
das elastische Element 80 des Ventilstopfens 82 entgegen der
Vorspannkraft des Federelements 76 von dem ringförmigen
Vorsprung 92 abgehoben ist (vgl. Fig. 3). Der ringförmige
Vorsprung 92 dient als Sitzabschnitt für den Ventilstopfen 82.
Der ringförmige Vorsprung 92 ist so gestaltet, dass er über
eine Öffnung 94, die in dem mittleren Bereich des ringförmigen
Vorsprungs 92 ausgebildet ist, mit dem Sekundäranschluss 30
in Verbindung steht.
Der Ventilöffnungs/Schließmechanismus 74 ist nicht aus
balanciert Art, wobei der Durchmesser des Scheibenabschnitts
88b, der als Druckaufnahmeabschnitt des Ventilstopfens 82
dient, größer ist als der Durchmesser des ringförmigen
Vorsprungs 92, der als Sitzabschnitt dient. Der Ventilöff
nungs/Schließmechanismus 74 ist so gestaltet, dass der
Ventilstopfen 82 auf der Basis des Unterschiedes der Druckauf
nahmefläche des Scheibenabschnitts 88b und der des ringförmi
gen Vorsprungs 92 nach oben verschoben und von dem Sitz
abschnitt (ringförmiger Vorsprung 92) abgehoben wird.
Eine dritte Kammer 96, die den Ventilstopfen 82 umgibt, ist
an dem Verbindungsbereich zwischen dem Ventilstopfen 82 und
dem Stab 86 ausgebildet. Die dritte Kammer 96 steht über den
vierten Durchgang 56 und einen fünften Durchgang 98, der mit
gebogener Gestalt in den zweiten Ventilkörper 14 ausgebildet
ist, mit der ersten Kammer 92 in Verbindung.
Der Kontrollventilabschnitt 35 ist an einem unteren Abschnitt
der Öffnung des ersten Ventilkörpers 12 angebracht und weist
in seinem mittleren Bereich ein zylindrisches Element 102 mit
einer abgestuften Durchgangsöffnung 100, die sich in Axial
richtung erstreckt, auf. Eine vierte Kammer 104 ist zwischen
der Innenwandfläche des ersten Ventilkörpers 12 und der oberen
Außenumfangsfläche des zylindrischen Elements 102 ausgebildet.
Eine fünfte Kammer 106 ist zwischen der Innenwandfläche des
ersten Ventilkörpers 12 und der unteren Außenumfangsfläche des
zylindrischen Elements 102 ausgebildet.
Das Kontrollventil 34, das eine Zunge 108 aufweist, ist in
einer Ringnut angebracht, die in einem mittleren Bereich des
zylindrischen Elements 102 ausgebildet ist. Das Kontrollventil
34 ist wie folgt gestaltet: Die Verbindung zwischen der
vierten Kammer 104 und der fünften Kammer 106 wird dadurch
blockiert, dass die Zunge 108 so deformiert wird, dass sie
unter der Wirkung des von der Seite der vierten Kammer 104
zugeführten Druckfluides in Kontakt mit der Außenwandfläche
des ersten Ventilkörpers 12 tritt. Andererseits wird die
vierte Kammer 104 mit der fünften Kammer 106 verbunden, wenn
die Zunge 108 unter der Wirkung des von der Seite der fünften
Kammer 106 zugeführten Druckfluides flexibel nach innen bewegt
wird.
Die vierte Kammer 104 ist so gestaltet, dass sie über den
zweiten Durchgang 50 in dem zweiten Ventilkörper 14 in
Verbindung mit der abgestuften Durchgangsöffnung 40 des
Durchflussrateneinstellabschnitts 36 tritt. Die fünfte Kammer
106 ist so gestaltet, dass sie über eine Öffnung 110 in dem
zylindrischen Element 102 in Verbindung mit dem Sekundär
anschluss 30 tritt.
Das Druck/Durchflussraten-Steuerventil 10 gemäß dieser
Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben
aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betätigungs- und Funk
tionsweise sowie die erzielten Wirkungen beschrieben.
Zunächst wird ein Fluiddruckkreis 111, wie er in Fig. 6
gezeigt ist, unter Verwendung des Druck/Durchflussraten-
Steuerventils 10 gemäß dieser Ausführungsform aufgebaut.
Hierbei wird der Primäranschluss 24 des Druck/Durchflussraten-
Steuerventils 10 durch eine nicht dargestellte Rohrleitung mit
einem Richtungskontrollventil 112 verbunden, und der Sekundär
anschluss 30 wird mit einem ersten Anschluss 116a eines
Zylinders 114 verbunden. Ein Druckreduzierventil 117 mit
Kontrollventil und ein Geschwindigkeitssteuerventil 118 sind
zwischen einem zweiten Anschluss 116b des Zylinders 114 und
dem Richtungskontrollventil 112 eingesetzt. Eine Druckfluid
zufuhrquelle 120 ist an das Richtungskontrollventil 112
angeschlossen.
Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Fluiddruckkreis 111
wird das Druckfluid (bspw. Druckluft) unter der Antriebs
wirkung der Fluiddruckzufuhrquelle 120 über den Primär
anschluss 24 zugeführt. Hierbei ist der Ventilstopfen 82 in
dem Ventil-geschlossen-Zustand, in dem er unter der Vorspann
kraft des Federelements 76 auf dem ringförmigen Vorsprung 92
aufsitzt.
Das Druckfluid, das über den Primäranschluss 24 zugeführt
wird, erreicht den ersten Durchgang 26 und die erste Kammer
52 und wird über den vierten Durchgang 56 und den mit der
ersten Kammer 52 in Verbindung stehenden fünften Durchgang 98
in die dritte Kammer 96 des Ventilöffnungs/Schließabschnitts
32 eingeführt. Das Druckfluid, das in die dritte Kammer 96
eingeführt wird, hat einen hohen Zufuhrdruck. Das Druckfluid
bildet einen Pilotdruck, der auf das Paar von Scheiben
abschnitten 88a, 88b und die Dichtung 90 wirkt, um den
Ventilstopfen 82 nach oben zu drücken. Als Folge hiervon wird
das elastische Element 80 des Ventilstopfens 82 entgegen der
Vorspannkraft des Federelements 72 von dem ringförmigen
Vorsprung 92 (Sitzabschnitt) abgehoben, um den Ventil-offen-
Zustand herzustellen. Das Druckfluid wird über die abgestufte
Durchgangsöffnung 100 und den Sekundäranschluss 30 einer
kopfseitigen Zylinderkammer 122 des Zylinders 114 zugeführt.
Ein Kolben 124 wird in Richtung des Pfeiles C zu der Endposi
tion verschoben.
Das Druckfluid, das von dem Primäranschluss 24 zugeführt wird,
tritt durch die abgestufte Durchgangsöffnung 40 des Durch
flussrateneinstellabschnitts 36 über den ersten Durchgang 26
und die erste Kammer 52 und wird in den Kontrollventil
abschnitt 35 eingeführt. Der Durchfluss des Druckfluides wird
jedoch gemäß der Kontrollwirkung des Kontrollventilabschnitts
34 blockiert.
Wenn die Ventilposition des Richtungskontrollventiles 112
anschließend umgeschaltet wird, um den Kolben in einer der
oben genannten Richtung entgegengesetzten Richtung (Richtung
des Pfeiles D) zu verschieben, so ist der Ventilstopfen 82 in
dem Ventil-offen-Zustand, in dem er von dem Sitzabschnitt
abgehoben ist, aufgrund des hohen Druckes in der kopfseitigen
Zylinderkammer 122. Das Druckfluid, das von dem Sekundär
anschluss 30 zugeführt wird, tritt durch die Öffnung 94 des
ringförmigen Vorsprungs 92. Das Druckfluid wird von dem
Richtungskontrollventil 112 über die dritte Kammer 96, den
fünften Durchgang 98, den vierten Durchgang 56, die erste
Kammer 52 und den ersten Durchgang 26 schnell nach außen
abgelassen.
Der Druck des Druckfluids, der von einer stangenseitigen
Zylinderkammer 126 über den Anschluss 116b zugeführt wird, um
den Zylinder 114 anzutreiben, ist etwa halb so groß wie der
Druck des von der Öffnung 116a abgeführten Druckfluids. Es ist
möglich, die Kraft des dem Zylinder 114 zugeführten Druck
fluids zu bewahren.
Wenn der Sekundärdruck auf einen Druck verringert wird, der
nicht größer ist als der durch die Vorspannkraft des Feder
elements 76 eingestellte festgelegte Druck, so wird das
elastische Element 80 des Ventilstopfens 82 auf den ringförmi
gen Vorsprung 92 aufgesetzt, um den Ventil-geschlossen-Zustand
zu erreichen. Als Folge hiervon fließt das Druckfluid, das von
der kopfseitigen Zylinderkammer 122 des Zylinders 114
zugeführt wird, um durch den Sekundäranschluss 30 hindurch
zutreten, durch die Öffnung 110 des zylindrischen Elements 102
und die fünfte Kammer 106 und biegt die Zunge 108 des
Kontrollventils 34 flexibel nach innen, um durch den Kontroll
ventilabschnitt 135 hindurchzutreten. Anschließend tritt das
Druckfluid durch den zweiten Durchgang 50 und wird in den
Durchflussrateneinstellabschnitt 36 eingeführt.
In dem Durchflussrateneinstellabschnitt 36 wird das Druckfluid
entsprechend dem voreingestellten Abstand zwischen dem ersten
Ende 48 der Einstellschraube 42 und der Innenwandfläche der
abgestuften Durchgangsöffnung 40 auf eine festgelegte
Durchflussrate gedrosselt. Anschließend wird das Druckfluid
von dem Primäranschluss 24 über den dritten Durchgang 54, der
mit der abgestuften Durchgangsöffnung 40, der ersten Kammer
52 und dem ersten Durchgang 26 in Verbindung steht, von dem
Primäranschluss 24 abgeführt. Dementsprechend wird die
Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 124 des Zylinders 114
gesteuert.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei dieser Ausführungsform
der Fluiddruck auf dem hohen Druck in der kopfseitigen
Zylinderkammer 122 in dem Ventil-offen-Zustand des Ventilöff
nungs/Schließmechanismus 74 schnell abgelassen bis der Druck
der kopfseitigen Zylinderkammer 122 und der Druck der
stangenseitigen Zylinderkammer 126 auf im Wesentlichen
gleichem Druck gehalten werden. Nachdem der Ventilöffnungs-/
Schließmechanismus 74 in dem Ventil-geschlossen-Zustand ist,
wird der Kolben 124 in den Zustand verschoben, in dem die
Durchflussrate des Druckfluids durch den Durchflussratenein
stellabschnitt 36 gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, die
Betriebsverzögerung des Kolbens 124 zu verhindern, die
ansonsten durch die Druckdifferenz zwischen dem Druck der
kopfseitigen Zylinderkammer 122 und dem Druck der stangensei
tigen Zylinderkammer 126 bewirkt würde. Es ist möglich, den
Zeitverlust aufgrund der Betriebsverzögerung zu verringern.
Bei dieser Ausführungsform ist der Rohrverbindungsabschnitt
22 vorgesehen, um das Rohrelement, bspw. das Rohr, lösbar
anzuschließen. Hinsichtlich der Leitungsrichtung des Rohr
elements, kann das Rohrelement frei in allen Richtungen
leiten. Dementsprechend ist es möglich, die Bequemlichkeit bei
der Verwendung des Druck/Durchflussraten-Steuerventils zu
verbessern.
Nachfolgend wird ein Druck/Durchflussraten-Steuerventil 200
gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Die gleichen Aufbauelemente
wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf ihre erneute
detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Das Druck/Durchflussraten-Steuerventil 200 weist einen zweiten
Ventilkörper 204 auf, der aus zwei im Wesentlichen zylin
drischen Elementen besteht, die in zueinander im Wesentlichen
senkrecht stehenden Richtungen miteinander verbunden sind, und
das um ein Rotationszentrum der Achse eines innen eingesetzten
ersten Ventilkörpers 202 mit zylindrischer Gestalt drehbar
ist, sowie einen dritten Ventilkörper 208 mit im Wesentlichen
L-förmiger Gestalt, der um ein Rotationszentrum der Achse
eines Vorsprungs 206 (vgl. Fig. 8) des zweiten Ventilkörpers
204 drehbar angebracht ist.
Der dritte Ventilkörper 208 weist einen sechsten Durchgang 210
auf, der entlang des dritten Ventilkörpers 208 gebogen ist und
mit dem Primäranschluss 24 in Verbindung steht. Eine Öffnung,
die im Wesentlichen als Sekundäranschluss 30 dient, ist an dem
unteren Ende des ersten Ventilkörpers 202 ausgebildet.
Ein erster Durchflussrateneinstellabschnitt 214 zum Drosseln
des in die mit dem sechsten Durchgang 210 in Verbindung
stehende sechste Kammer 212 eingeführten Druckfluides auf eine
festgelegte Durchflussrate und zum Leiten des Druckfluides zu
dem Sekundäranschluss 30 und ein ersten Kontrollventil 216 zur
Verhinderung, dass das von dem Primäranschluss 24 eingeführte
Druckfluid zu dem Sekundäranschluss 30 fließen kann, sind
koaxial im Inneren des zweiten Ventilkörpers 204 angeordnet.
Der erste Durchflussrateneinstellabschnitt 214 weist ein
erstes Kappenelement 218 auf, das in eine Öffnung des zweiten
Ventilkörpers 204 eingesetzt ist, ein erstes Einstell
schraubenelement 222, das sich entlang einer abgestuften
Durchgangsöffnung 220, die in einem mittleren Bereich des
ersten Kappenelements 218 ausgebildet ist, erstreckt und
drehbar in der abgestuften Durchgangsöffnung 220 gehalten ist,
einen Knopfabschnitt 224, der mit einem ersten Ende der ersten
Einstellschraube 222 verbunden ist, und ein Mutternelement 226
zur Befestigung der ersten Einstellschraube 222 an einer
gewünschten Position.
Ein zweites Ende 228 der ersten Einstellschraube 222 weist
eine im Wesentlichen konische Gestalt auf. Der Abstand
zwischen dem zweiten Ende 228 der ersten Einstellschraube 222
und der Innenwandfläche der abgestuften Durchgangsöffnung 220
wird durch Erhöhen oder Verringern der Einschraubtiefe der
ersten Einstellschraube 222 mit Hilfe des Knopfabschnittes 224
eingestellt. Dadurch wird das Druckfluid, das von dem
Primäranschluss 24 zugeführt wird, entsprechend dem Abstand
zwischen dem zweiten Ende 228 der ersten Einstellschraube 222
und der Innenwandfläche der abgestuften Durchgangsöffnung 220
auf eine festgelegte Durchflussrate gedrosselt. Das erste Ende
der abgestuften Durchgangsöffnung 220 steht über eine siebte
Kammer 230 in Verbindung mit einem oberen ersten Verbindungs
durchgang 232 in dem ersten Ventilkörper 202.
Ein zweites Kappenelement 236 wird an einem oberen Abschnitt
des zweiten Ventilkörpers 204 mit einem dazwischen an
geordneten Ringelement 234 gehalten. Ein Ventilöff
nungs/Schließmechanismus 238, der als Ventilöff
nungs/Schließabschnitt dient, ist für das zweite Kappenelement
236 vorgesehen.
Der Ventilöffnungs-/Schließmechanismus 238 gleitet entlang
einer Öffnung 240, die in dem zweiten Kappenelement 236
ausgebildet ist. Der Ventilöffnungs-/Schließmechanismus 238
umfasst einen Ventilstopfen 244, der an einem Ende ein
elastisches Element 242 aufweist, das bspw. aus einem Material
wie natürlichem oder synthetischem Gummi mit im Wesentlichen
konischem Querschnitt aufgebaut ist, einen Sitzabschnitt 246,
der an dem Kappenelement 236 ausgebildet ist, um den Ventil
stopfen 244 hierauf aufzusetzen, ein Schraubelement 248, das
mit einem Gewindeabschnitt des zweiten Kappenelements 236 in
Eingriff steht, ein Federelement 250, das zwischen der
Schraube 248 und dem Ventilstopfen 244 eingesetzt ist, und ein
Mutternelement 252 zur Befestigung der Schraube 248. Die
Schraube 248 dient dem Justieren und Einstellen der Federkraft
des Federelements 250. Eine Dichtung 254, die aus einem
flexiblen Material mit im Wesentlichen V-förmigem Querschnitt
hergestellt ist, ist in einer Ringnut des Ventilstopfens 244
angebracht.
Bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Öffnung,
die im Wesentlichen als Sitzabschnitt 246 dient, so einge
stellt, dass er im Wesentlichen der gleiche ist, wie der
Durchmesser der Öffnung 240 des zweiten Kappenelements 236,
entlang der sich der Ventilstopfen 244 gleitend verschiebt.
Mit anderen Worten ist kein Unterschied in der Druckauf
nahmefläche des Ventilstopfens 244 vorgesehen, da der
Durchmesser der Öffnung des Sitzabschnittes 246 im Wesentli
chen der gleiche ist wie der Durchmesser der Öffnung 240 des
zweiten Kappenelements 236. Dementsprechend ist auch dann,
wenn der Primärdruck über einen siebten Durchgang 256, der mit
der sechsten Kammer 212 in Verbindung steht, zugeführt wird,
der Ventilstopfen 244 in ausgeglichenem Zustand und wird in
dem Zustand gehalten, in dem er auf dem Sitzabschnitt 246
aufsitzt.
Ein ringförmiger Durchgang 258, der sich in Umfangsrichtung
des zweiten Ventilkörpers 204 erstreckt, ist unter dem
Sitzabschnitt 246 ausgebildet. Der ringförmige Durchgang 258
steht über einen zweiten Verbindungsdurchgang 260, der an der
unteren Seite angeordnet ist, mit dem Sekundäranschluss 30 in
Verbindung. Ein ringförmiges Dichtungselement 262 ist zwischen
dem ringförmigen Durchgang 258 und der sechsten Kammer 212
vorgesehen, um einen verbindungslosen Zustand zu erreichen.
Der zweite Durchflussrateneinstellabschnitt 264 zum Drosseln
des über den ersten Verbindungsdurchgang 236 zugeführten
Druckfluids auf eine festgelegte Durchflussrate und zum Führen
des Druckfluids zu dem Sekundäranschluss 30 und ein zweites
Kontrollventil 266 zur Verhinderung, dass das von dem
Sekundäranschluss 30 zugeführte Druckfluid zu dem Primär
anschluss 24 fließen kann, sind koaxial im Inneren des ersten
Ventilkörpers 202 angeordnet.
Der zweite Durchflussrateneinstellabschnitt 264 umfasst ein
drittes Kappenelement 268, das in eine Öffnung des ersten
Ventilkörpers 202 eingesetzt ist, eine zweite Einstellschraube
272, deren erstes Ende der Innenseite einer Öffnung eines
zylindrischen Elements 270 gegenüberliegt, welches in den
ersten Ventilkörper 202 eingesetzt ist, und das drehbar in
einer Öffnung des dritten Kappenelements 268 gehalten ist,
einen Knopfabschnitt 274, der mit einem zweiten Ende der
zweiten Einstellschraube 272 verbunden ist, und ein Muttern
element 276 zur Befestigung der zweiten Einstellschraube 272
an einer gewünschten Position.
Ein erstes Ende 278 der zweiten Einstellschraube 272 weist
einem im Wesentlichen konischen Querschnitt auf. Der Abstand
zwischen dem ersten Ende 278 der zweiten Einstellschraube 272
und der Innenwandfläche des zylindrischen Elements 270 wird
eingestellt, indem die Einschraubtiefe der zweiten Einstell
schraube 272 mit Hilfe des Knopfabschnittes 274 erhöht oder
erniedrigt wird. Dadurch wird das Druckfluid, das durch den
ersten Verbindungsdurchgang 232 hindurchgetreten ist, gemäß
dem Abstand zwischen dem ersten Ende 278 der zweiten Einstell
schraube 272 und der Innenwandfläche des zylindrischen
Elements 270 auf eine festgelegte Durchflussrate gedrosselt.
Eine Vielzahl kreisförmiger Löcher 280, die mit dem Sekundär
anschluss 30 in Verbindung stehen, sind in einem mittleren
Bereich des zylindrischen Elements 270 ausgebildet.
Ein zweites Kontrollventil 266 ist außen auf ein erstes Ende
des zylindrischen Elements 270 aufgesetzt. Das zweite
Kontrollventil 266 wird entsprechend der Wirkung des von dem
Sekundäranschluss 30 zugeführten und über die kreisförmigen
Löcher 280 eingeführten Druckfluids deformiert, so dass seine
Zunge 108 mit der Innenwandfläche des ersten Ventilkörpers 202
in Kontakt tritt, um den Durchfluss zu dem Primäranschluss 24
zu blockieren. Andererseits wird, wenn die Zunge 108 unter der
Wirkung des durch den ersten Verbindungsdurchgang 232
durchgeführten Druckfluids flexibel nach innen gebogen wird,
das Druckfluid, das durch den ersten Verbindungsdurchgang 232
hindurchgetreten ist, zu dem Sekundäranschluss 30 geleitet.
Das Druck/Durchflussraten-Steuerventil 200 gemäß der weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen
wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine
Betätigungs- und Funktionsweise sowie die erzielten Wirkungen
erläutert. Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen dem Ver
schiebungsweg des Kolbens 124 und den Drücken der kopfseitigen
Zylinderkammer 122 und der stangenseitigen Zylinderkammer 126
des Zylinders 114 in dem Druck/Durchflussraten-Steuerventil
200 gemäß der weiteren Ausführungsform. PH bezeichnet eine
Charakteristikkurve des Druckes der kopfseitigen Zylinderkam
mer 122 und PR bezeichnet eine Charakteristikkurve des Druckes
der stangenseitigen Zylinderkammer 126. Der Betrieb des
Druck/Durchflussraten-Steuerventils 200 wird nachfolgend mit
Bezug auf die Kurven PH und PR erläutert.
Zunächst wird ein Druckfluidkreis 282, wie er in Fig. 9
gezeigt ist, unter Einschluss des Druck/Durchflussraten-
Kontrollventils 200 gemäß der weiteren Ausführungsform
aufgebaut. In dem Fluiddruckkreis 282 wird das Druckfluid,
(bspw. Druckluft) unter der Antriebswirkung der Druckfluid
zufuhrquelle 120 über den Primäranschluss 24 zugeführt.
Hierbei ist der Ventilstopfen 244 in dem ventil-geschlossen-
Zustand, in dem er unter der Vorspannkraft des Federelements
250 auf dem Sitzabschnitt 246 aufsitzt.
Das Druckfluid, das über den Primäranschluss 24 zugeführt
wird, wird über den sechsten Durchgang 210, die sechste Kammer
212 und den siebten Durchgang 256 in den Ventilöffnungs-/
Schließmechanismus 238 eingeführt. Wie oben beschrieben wurde,
ist kein Unterschied in der Druckaufnahmefläche des Ventilstopfens
44 vorgesehen, da der Durchmesser der Öffnung des
Sitzabschnittes 246 im Wesentlichen der gleiche ist wie der
Durchmesser der Öffnung 240 des zweiten Kappenelements 236.
Dadurch ist selbst dann, wenn der Primärdruck in den Ventil
öffnungs-/Schließmechanismus 238 eingeführt wird, der
Ventilstopfen 244 in ausgeglichenem Zustand und wird in dem
Zustand gehalten, in dem er auf dem Sitzabschnitt 246
aufsitzt.
Andererseits wird das Druckfluid, das über den Primäranschluss
24 zugeführt wird, über den sechsten Durchgang 310 und die
sechste Kammer 212 in den ersten Durchflussrateneinstell
abschnitt 214 eingeführt. Das Druckfluid wird auf die
festgelegte Durchflussrate gedrosselt und dann über die siebte
Kammer 230 und den ersten Verbindungsdurchgang 233 in den
zweiten Durchflussrateneinstellabschnitt 264 eingeführt. Das
Durckfluid, das in die sechste Kammer 212 eingeführt wird,
wird entsprechend der Kontrollwirkung des ersten Kontroll
ventils 216 an einem Fließen zu dem Sekundäranschluss 30
gehindert.
Das Druckfluid, das in den zweiten Durchflussrateneinstell
abschnitt 264 eingeführt wird, wird auf die festgelegte
Durchflussrate gedrosselt und dann über die kreisförmigen
Öffnungen 280 und den Sekundäranschluss der kopfseitigen
Zylinderkammer 122 des Zylinders 114 zugeführt. Dement
sprechend wird der Kolben 124 in Richtung des Pfeiles C zu der
ersten Endposition verschoben.
Wie oben beschrieben wurde, wird das Druckfluid, das der
kopfseitigen Zylinderkammer 122 des Zylinders 114 zugeführt
wird, mit Hilfe des ersten Durchflussrateneinstellabschnitts
214 und des zweiten Durchflussrateneinstellabschnitts 264
ausreichend gedrosselt. Dadurch ist es selbst dann, wenn der
Druck der stangenseitigen Zylinderkammer 126 niedrig ist,
möglich, das Auftreten des sogenannten Herausspring-Phänomens
des Kolbens zu vermeiden (vgl. die Kurve A in Fig. 10).
Anschließend wird der Druck der kopfseitigen Zylinderkammer
122 erhöht, nachdem der Kolben 124 die erste Endposition
erreicht. Das Druckfluid auf dem hohen Druck wird über den
Sekundäranschluss 30, den zweiten Verbindungsdurchgang 250 und
den ringförmigen Durchgang 258 in den Ventilöffnungs-/Schließ
mechanismus eingeführt. Dementsprechend wird der Ventilstopfen
244 nach oben bewegt und von dem Sitzabschnitt 246 abgehoben.
Dadurch ist der Ventilöffnungs-/Schließmechanismus 238 in dem
Ventil-geöffnet-Zustand.
Dadurch wird das Druckfluid, das von dem Primäranschluss 24
zugeführt wird, über den sechsten Durchgang 210, die sechste
Kammer 212, den siebten Durchgang 256, den ringförmigen
Durchgang 258, den zweiten Verbindungsdurchgang 260, die
kreisförmigen Öffnungen 280 und den Sekundäranschluss 30, die
gegenseitig in Verbindung miteinander stehen, schnell der
kopfseitigen Zylinderkammer 122 des Zylinders 114 zugeführt
(vgl. die Kurve B in Fig. 10). Als Folge hiervon wird der
Ventilöffnungs-/Schließmechanismus 238 betätigt, nachdem der
Kolben 124 die erste Endposition erreicht, um es zu er
möglichen, das Druckfluid auf dem hohen Druck schnell der
kopfseitigen Zylinderkammer 122 zuzuführen. Wird die vorlie
gende Erfindung bspw. auf einen nicht dargestellten Klemm
zylinder angewandt, ist es somit möglich, die Kraft zum
Klemmen eines Werkstücks mit Armen zu erhöhen.
Wenn die Ventilposition des Richtungskontrollventils 112
anschließend umgeschaltet wird, um den Kolben 124 in der der
oben beschriebenen Richtung entgegengesetzten Richtung
(Richtung des Pfeiles D) zu verschieben, ist der Ventilstopfen
244 in dem Ventil-geöffnet-Zustand, in dem er von dem
Sitzabschnitt 246 abgehoben ist, weil der Druck der kopfseitigen
Zylinderkammer 122 hoch ist. Das von dem Sekundäranschluss
30 zugeführte Druckfluid wird von dem Richtungskontrollventil
112 über die kreisförmigen Öffnungen 280, den zweiten
Verbindungsdurchgang 260, den ringförmigen Durchgang 258, den
siebten Durchgang 256, die sechste Kammer 212, den sechsten
Durchgang 210 und den Primäranschluss 24, die gegenseitig
miteinander in Verbindung stehen, schnell nach außen abgelas
sen (vgl. die Kurve C in Fig. 10).
Dadurch wird der Sekundärdruck auf einen Druck verringert, der
nicht größer ist als der durch die Vorspannkraft des Feder
elements 250 eingestellte festgelegte Druck. Dementsprechend
wird der Ventilstopfen 244 auf dem Sitzabschnitt 246 aufge
setzt, um den Ventil-geschlossen-Zustand zu erhalten. Als
Folge hiervon wird das Druckfluid, das von der kopfseitigen
Zylinderkammer 122 des Zylinders 114 zugeführt wird, um durch
den Sekundäranschluss 30 hindurchzutreten, mit Hilfe des
zweiten Durchflussrateneinstellabschnitts 264 und des ersten
Durchflussrateneinstellabschnitts 214 auf die festgelegte
Durchflussrate gedrosselt und von dem Primäranschluss 24
abgeführt. Dadurch wird die Verschiebungsgeschwindigkeit des
Kolbens 124 des Zylinders 114 gesteuert.
Wie oben beschrieben wurde, ist es bei der weiteren Aus
führungsform möglich, das Auftreten des sogenannten Heraus
spring-Phänomens des Kolbens 124 zuverlässig zu verhindern.
Außerdem kann der Primärdruck schnell zugeführt und der
Sekundärdruck schnell abgeführt werden, nachdem der Kolben 124
an der ersten Endposition angekommen ist. Dadurch wird
jegliche Verzögerung der Druckübertragung vermieden.
Als nächstes zeigt Fig. 11 eine charakteristische Kurve eines
Druck/Durchflussraten-Steuerventils (nicht dargestellt) gemäß
dem Stand der Technik. Wie sich deutlich aus Fig. 11 ergibt,
wird bei dem Falle des Standes der Technik der Druckwert des
Druckfluids, das der kopfseitigen Zylinderkammer 122 des
Zylinders zugeführt wird, plötzlich erhöht. Dadurch tritt das
sogenannte Herausspring-Phänomen des Kolbens 124 auf.
Im Gegensatz dazu wird, wie in Fig. 10 gezeigt, bei der
weiteren Ausführungsform der Erfindung die Durchflussrate des
von dem Primäranschluss 24 zugeführten Druckfluids über den
ersten Durchflussrateneinstellabschnitt 214 und den zweiten
Durchflussrateneinstellabschnitt 264 gedrosselt. Dadurch wird
die plötzliche Erhöhung des Druckes des der kopfseitigen
Zylinderkammer 122 des Zylinders 114 zugeführten Druckfluids
unterdrückt und das sogenannte Herausspring-Phänomen des
Kolbens 124 vermieden.
Claims (6)
1. Druck/Durchflussraten-Steuerventil mit:
einem zylindrischen ersten Ventilkörper (12) mit einem Sekundäranschluss (30) an einem ersten Ende;
einem zweiten Ventilkörper (14) mit zwei zylindrischen Elementen, die in im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Richtungen einstückig miteinander verbunden sind, wobei der zweite Ventilkörper (14) um ein Rotationszentrum des ersten Ventilkörpers drehbar ist;
einem dritten Ventilkörper (18) mit im Wesentlichen gebogener L-förmiger Gestalt, wobei der dritte Ventilkörper (18) um ein Rotationszentrum eines Vorsprungs (16) des zweiten Ventilkör pers (14) drehbar ist;
einem Rohrverbindungsabschnitt (22), der in dem dritten Ventilkörper (18) angeordnet ist und einen Rohrverbinder zum lösbaren Anschluss eines Rohrelementes an einen Primär anschluss (24) aufweist;
einem Durchflussrateneinstellabschnitt (36), der in dem zweiten Ventilkörper (14) angeordnet ist, um ein Druckfluid, das durch einen mit dem Primäranschluss (24) in Verbindung stehenden Durchgang (54) fließt, auf eine festgelegte Durchflussrate einzustellen;
einem Ventilöffnungs-/Schließabschnitt (32), der an einer ersten Endseite des ersten Ventilkörpers (12) angeordnet ist, um einen ersten Verbindungsdurchgang (56) zur Verbindung des Primäranschlusses (24) mit dem Sekundäranschluss (30) zu öffnen/schließen; und
einem Kontrollventilabschnitt (35), der an einer zweiten Endseite des ersten Ventilkörpers (12) angeordnet ist, um lediglich dem Druckfluid, das von dem Sekundäranschluss (30) zu dem Durchflussrateneinstellabschnitt (36) gerichtet ist, den Durchfluss über einen zweiten Verbindungsdurchgang (50) zu gestatten,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungs-/Schließ abschnitt (32) einen Ventilstopfen (82) mit einem an seinem ersten Ende angebrachten Element (80) mit konischem Quer schnitt, einen mit einer Dichtung (90) versehenen Stab (86) zur gemeinsamen Verschiebung mit dem Ventilstopfen (82) und ein an einem ersten Ende des Stabes (86) befestigtes Feder element (76) zum Drücken des Ventilstopfens (82) zu einem ringförmigen Vorsprung (92), der an einer Innenwandfläche des ersten Ventilkörpers (12) ausgebildet ist, aufweist;
und dass ein Ventil-geschlossen-Zustand erreicht ist, wenn der Ventilstopfen (82) unter der elastischen Vorspannkraft des Federelements (76) auf dem ringförmigen Vorsprung (92) aufsetzt, während ein Ventil-geöffnet-Zustand erreicht ist, wenn der Ventilstopfen (82) entgegen der elastischen Vorspann kraft des Federelements (76) von dem ringförmigen Vorsprung (92) abgehoben ist, wobei das von dem Primäranschluss (24) zugeführte Druckfluid zur Schaffung eines Pilotdruckes verwendet wird.
einem zylindrischen ersten Ventilkörper (12) mit einem Sekundäranschluss (30) an einem ersten Ende;
einem zweiten Ventilkörper (14) mit zwei zylindrischen Elementen, die in im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Richtungen einstückig miteinander verbunden sind, wobei der zweite Ventilkörper (14) um ein Rotationszentrum des ersten Ventilkörpers drehbar ist;
einem dritten Ventilkörper (18) mit im Wesentlichen gebogener L-förmiger Gestalt, wobei der dritte Ventilkörper (18) um ein Rotationszentrum eines Vorsprungs (16) des zweiten Ventilkör pers (14) drehbar ist;
einem Rohrverbindungsabschnitt (22), der in dem dritten Ventilkörper (18) angeordnet ist und einen Rohrverbinder zum lösbaren Anschluss eines Rohrelementes an einen Primär anschluss (24) aufweist;
einem Durchflussrateneinstellabschnitt (36), der in dem zweiten Ventilkörper (14) angeordnet ist, um ein Druckfluid, das durch einen mit dem Primäranschluss (24) in Verbindung stehenden Durchgang (54) fließt, auf eine festgelegte Durchflussrate einzustellen;
einem Ventilöffnungs-/Schließabschnitt (32), der an einer ersten Endseite des ersten Ventilkörpers (12) angeordnet ist, um einen ersten Verbindungsdurchgang (56) zur Verbindung des Primäranschlusses (24) mit dem Sekundäranschluss (30) zu öffnen/schließen; und
einem Kontrollventilabschnitt (35), der an einer zweiten Endseite des ersten Ventilkörpers (12) angeordnet ist, um lediglich dem Druckfluid, das von dem Sekundäranschluss (30) zu dem Durchflussrateneinstellabschnitt (36) gerichtet ist, den Durchfluss über einen zweiten Verbindungsdurchgang (50) zu gestatten,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungs-/Schließ abschnitt (32) einen Ventilstopfen (82) mit einem an seinem ersten Ende angebrachten Element (80) mit konischem Quer schnitt, einen mit einer Dichtung (90) versehenen Stab (86) zur gemeinsamen Verschiebung mit dem Ventilstopfen (82) und ein an einem ersten Ende des Stabes (86) befestigtes Feder element (76) zum Drücken des Ventilstopfens (82) zu einem ringförmigen Vorsprung (92), der an einer Innenwandfläche des ersten Ventilkörpers (12) ausgebildet ist, aufweist;
und dass ein Ventil-geschlossen-Zustand erreicht ist, wenn der Ventilstopfen (82) unter der elastischen Vorspannkraft des Federelements (76) auf dem ringförmigen Vorsprung (92) aufsetzt, während ein Ventil-geöffnet-Zustand erreicht ist, wenn der Ventilstopfen (82) entgegen der elastischen Vorspann kraft des Federelements (76) von dem ringförmigen Vorsprung (92) abgehoben ist, wobei das von dem Primäranschluss (24) zugeführte Druckfluid zur Schaffung eines Pilotdruckes verwendet wird.
2. Druck/Durchflussraten-Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Primäranschluss an dem
Rohrverbindungsabschnitt (22), an dem das Rohrelement lösbar
angeschlossen ist, vorgesehen ist, und dass das Rohrelement
in allen Richtungen lösbar angebracht ist.
3. Druck/Durchflussraten-Steuerventil nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsdurchgang
(56) und der zweite Verbindungsdurchgang (50) jeweils einen
solchen Querschnitt haben, dass sie entsprechend einer Kontur
(60) an einer ersten Endseite bzw. einer Kontur (64) an einer
zweiten Endseite des zweiten Ventilkörpers (14) uni einen
festgelegten Abstand voneinander beabstandet sind.
4. Druck/Durchflussraten-Steuerventil mit:
einem Hauptventilkörper (202, 204, 208) mit einem Primär anschluss (24) und einem Sekundäranschluss (30);
einem Ventilöffnungs-/Schließabschnitt (238), der an dem Hauptventilkörper (204) vorgesehen ist, um einen Verbindungs durchgang zwischen dem Primäranschluss (24) und dem Sekundär anschluss (30) zu öffnen/schließen;
einem ersten Durchflussrateneinstellabschnitt (214), der ein erstes Kontrollventil (216) zum Blockieren des Flusses eines Druckfluids von dem Primäranschluss (24) zu dem Sekundär anschluss (30) aufweist, um das von dem Primäranschluss (24) zugeführte Druckfluid auf eine festgelegte Durchflussrate einzustellen; und
einem zweiten Durchflussrateneinstellabschnitt (164), der ein zweites Kontrollventil (266) zum Blockieren des Flusses des Druckfluids von dem Sekundäranschluss (30) zu dem Primär anschluss (24) aufweist, um das durch den ersten Durchfluss rateneinstellabschnitt (214) hindurchgetretene Druckfluid auf eine festgelegte Durchflussrate einzustellen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungs-/Schließ abschnitt (238) und die ersten und zweiten Durchflussratenein stellabschnitte (214, 264) parallel zueinander vorgesehen sind, um den Primäranschluss (24) und den Sekundäranschluss (30) miteinander zu verbinden.
einem Hauptventilkörper (202, 204, 208) mit einem Primär anschluss (24) und einem Sekundäranschluss (30);
einem Ventilöffnungs-/Schließabschnitt (238), der an dem Hauptventilkörper (204) vorgesehen ist, um einen Verbindungs durchgang zwischen dem Primäranschluss (24) und dem Sekundär anschluss (30) zu öffnen/schließen;
einem ersten Durchflussrateneinstellabschnitt (214), der ein erstes Kontrollventil (216) zum Blockieren des Flusses eines Druckfluids von dem Primäranschluss (24) zu dem Sekundär anschluss (30) aufweist, um das von dem Primäranschluss (24) zugeführte Druckfluid auf eine festgelegte Durchflussrate einzustellen; und
einem zweiten Durchflussrateneinstellabschnitt (164), der ein zweites Kontrollventil (266) zum Blockieren des Flusses des Druckfluids von dem Sekundäranschluss (30) zu dem Primär anschluss (24) aufweist, um das durch den ersten Durchfluss rateneinstellabschnitt (214) hindurchgetretene Druckfluid auf eine festgelegte Durchflussrate einzustellen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungs-/Schließ abschnitt (238) und die ersten und zweiten Durchflussratenein stellabschnitte (214, 264) parallel zueinander vorgesehen sind, um den Primäranschluss (24) und den Sekundäranschluss (30) miteinander zu verbinden.
5. Druck/Durchflussraten-Steuerventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungs-/Schließ
abschnitt 238 ein Kappenelement (236), das an dem Hauptventil
körper (204) angebracht ist, einen Ventilstopfen (244) zur
gleitenden Verschiebung entlang einer Öffnung (240) des
Kappenelements (236), einen Sitzabschnitt (246), auf dem der
Ventilstopfen (244) aufsetzen kann, und ein Federelement (250)
zum Vorspannen des Ventilstopfens (244) zu dem Sitzabschnitt
(246) aufweist und dass die Öffnung (240) des Kappenelements
(236) für die gleitende Bewegung des Ventilstopfens (244)
einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen der gleiche
ist wie der Durchmesser des Sitzabschnittes (246).
6. Druck/Durchflussraten-Steuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Primäranschluss (24) an einem
Rohrverbindungsabschnitt (22), an dem ein Rohrelement lösbar
angebracht ist, vorgesehen ist, und dass das Rohrelement in
allen Richtungen lösbar angebracht ist.
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