DE102013107390B4

DE102013107390B4 - Druckregelventil mit Regelelement

Info

Publication number: DE102013107390B4
Application number: DE102013107390.5A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Mayr; Georg Scherer; Helmut Mang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG; SVM Schultz Verwaltungs GmbH and Co KG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG; SVM Schultz Verwaltungs GmbH and Co KG
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2033-07-13
Also published as: US9989156B2; US20150013802A1; DE102013107390A1

Abstract

Druckregelventil, zumindest bestehend aus einem Ventilteil (I), wobei das Ventilteil (I) eine zwischen einem Regelraum (10) und einem Rücklaufraum (11) angeordneten Blende (4) aufweist, welche von einem Regelelement (2) verschließbar, teilverschließbar oder öffenbar ist und das Regelelement (2) zumindest einen, zumindest kegelstumpfartigen (200) ersten Regelelementbereich (21) mit einem Kegelwinkel (a) aufweist und die Blende (4) gebildet ist von einer den Blendenkörper (45) durchdringenden Durchdringungsöffnung (47), die an ihrer dem Regelelement (2) zugewandten Seite zumindest einen konusartigen (400) Blendenbereich (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenbereich (41) zwei oder mehrere konusartige Blendenbereichsabschnitte (411, 412) mit jeweils zumindest teilweise unterschiedlichen Konuswinkeln (β1, β2) aufweist, wobei zumindest ein Konuswinkel (β1) größer ist als der Kegelwinkel (a).

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, zumindest bestehend aus einem Ventilteil, wobei das Ventilteil eine zwischen einem Regelraum und einem Rücklaufraum angeordnete Blende aufweist, welche von einem Regelelement verschließbar, teilverschließbar oder öffnenbar ist.
Bei aus der Praxis bekannten mehrstufigen Kraftfahrzeug-Automatikgetrieben oder automatisierten Kraftfahrzeugschaltgetrieben werden als Kupplungen oder Bremsen ausgeführte hydraulische Schaltelemente zum Einlegen unterschiedlicher Übersetzungsstufen der Getriebe eingesetzt. Dabei werden zum Wechseln beziehungsweise Einlegen einer gewünschten Übersetzungsstufe des Getriebes die hydraulischen Schaltelemente entsprechend dieser Übersetzungsstufe mit Fluiddruck beaufschlagt oder entlüftet (Fluiddruck abgebaut). Hierzu werden Fluidventile des Getriebes insbesondere gattungsgemäße Druckregelventile eingesetzt.
Wünschenswert ist dabei auch eine Druckregelfunktion der gattungsgemäßen Druckregelventile. Dies wird dadurch erreicht, dass das Regelelement, welches mit der Blende zusammenwirkt, in seiner Relativlage zur Blende entsprechend genau positionierbar ist. Hieraus resultiert eine Situation, bei welcher das Regelelement die Blende verschließt, teilverschließt oder geöffnet ist. In dem teilverschlossenen Bereich findet eine entsprechende Druckregelung statt. Dieser Bereich wird auch Druckregelbereich genannt.
Das Dokument KR 10 2009 0 066 197 A offenbart ein Flusskontrollventil mit einem Ventilsitz, einer Ventilstange und einem Ventildichtungsteil. Der Ventilsitz hat eine sich verjüngende Oberfläche.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Druckregelventile mit Blick auf einen angenehmeren Schaltkomfort der Automatikgetriebe zu verbessern.
Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Druckregelventil wie eingangs beschrieben und schlägt vor, dass das Regelelement zumindest einen, zumindest kegelstumpfartigen ersten Regelelementbereich mit einem Kegelwinkel aufweist und die Blende gebildet ist von einer dem Blendenkörper durchdringenden Durchdringungsöffnung, die an ihrer dem Regelelement zugewandten Seite zumindest einen konusartigen, insbesondere ersten Blendenbereich aufweist, wobei der Blendenbereich zwei oder mehrere konusartige Blendenbereichsabschnitte mit jeweils zumindest teilweise unterschiedlichen Konuswinkeln aufweist, wobei zumindest ein Konuswinkel größer ist als der Kegelwinkel.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Druckregelventile herrscht im Regelraum der Regeldruck und im Rücklaufraum ein Rücklaufdruck. Da erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der
Konuswinkel größer ist als der Kegelwinkel, berührt das zumindest kegelstumpfartig ausgebildete Regelelement beziehungsweise dessen erster Regelelementbereich in einer ersten, geschlossenen Stellung, die mit einer ersten Regelfläche korrespondiert, die konusartigen Teile der Durchdringungsöffnung beziehungsweise deren ersten Blendenbereich. Öffnet sich nun dieses Regelventil (gebildet aus dem Regelelement, das mit der Blende zusammenwirkt) ein wenig derart, dass es in den Druckregelbereich gelangt, so bildet sich eine verhältnismäßig enge ringartige Querschnittsfläche, durch die das Fluid, zum Beispiel ein Hydrauliköl, aus dem Regelraum in den Rücklaufraum abfließen kann. An der engsten Stelle ist die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids am höchsten, der Durchlaufbereich weitet sich aber dann aufgrund der unterschiedlich ausgeprägten Winkel sogleich auf, was zu einer Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluides in diesem Bereich führt. Gleichzeitig ist bereits bei dieser Ausgestaltung beobachtet worden, dass bei solchen erfindungsgemäß ausgestalteten Regelventilen von der sonst bekannten Proportionalität zwischen Steuerstrom (zum Beispiel wenn das Druckregelventil durch einen Elektromagneten betrieben wird) und dem Regeldruck günstigerweise abgewichen wird.
Es ergibt sich nämlich dann eine resultierende effektive Regelfläche, die größer ist als die erste Regelfläche, die von dem auf dem Blendensitz ruhenden Regelelement beschrieben ist. Diese vergrößerte effektive zweite Regelfläche wirkt dann mit dem Regeldruck zusammen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Regelelement zumindest einen zumindest kegelstumpfartigen ersten Regelelementbereich aufweist. Die Erfindung umfasst daher sowohl Regelelemente, die aus einem gesamten Kegel oder aus einem Kegelstumpf gebildet sind, wobei sich zum Beispiel eine kegelstumpfartige Ausgestaltung des Regelelementes dann ergibt, wenn an der Spitze des Kegels ein weiterer Stößel angeordnet ist. Hieraus resultiert dann kein Kegel, sondern ein Kegelstumpf. Die Erfindung umfasst dabei sowohl eine Ausgestaltung, bei welcher das Regelelement insgesamt aus einem Kegel beziehungsweise zumindest als kegelstumpfartiger Körper geschaffen ist oder aber zumindest einen ersten Regelelementbereich aufweist, der zumindest kegelstumpfartig realisiert ist. Beschrieben wird der Kegel beziehungsweise Kegelstumpf mit einem Kegelwinkel.
Der hinter diesen konstruktiven Vorschlägen liegende Pfiff der Erfindung liegt darin, dass im Druckregelbereich, wo das Regelelement vom Blendensitz abgehoben ist, je nach Stellung des Regelelementes zum Blendensitz, eine andere effektive Regelfläche des Regelelementes mit dem Regeldruck zusammenwirkt. Die Regelkraft, die durch das Wirken des Regeldrucks auf die Regelfläche entsteht, wirkt der Kraft, die von dem Antriebsteil (zum Beispiel einem Elektromagneten) zur Verfügung gestellt wird, entgegen.
Im niedrigen Druckbereich (das Regelelement ist vom Blendensitz abgehoben) erzeugt die große Regelfläche einen flachen Kennlinienverlauf. Dies führt zu einer hohen Strom- und Druckauflösung. Im hohen Strombereich wird über die kleinere Regelfläche ein höherer Ausgangsdruck erzeugt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Druckregelventil ein Antriebsteil für das Regelelement aufweist, durch welches das Regelelement gegen die Blende anstellbar ist. Dabei ist das Antriebsteil, zum Beispiel ein beliebig ausgebildeter Aktuator, der aufgrund einer Energiezufuhr eine bevorzugt lineare Bewegung des Regelelementes zulässt. Dabei wird die Bewegung des Antriebsteiles durch ein entweder zum Antriebsteil oder zum Ventilteil gehörigen Bauteil auf das Regelelement übertragen, in einer einfachsten Variante ist das Antriebsteil zum Beispiel eine linear bewegbare Stange, die ihrerseits das Regelelement des Ventilteiles trägt.
Oftmals und insbesondere in einer erfindungsgemäßen Variante wird das erfindungsgemäße Druckregelventil elektromagnetisch betätigt, wobei in einem solchen Anwendungsfall als Antriebsteil ein Elektromagnet vorgesehen ist, dessen Ankerstange mit dem Regelelement verbunden ist und/oder in Wirkverbindung steht. Ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil erzeugt in Abhängigkeit des eingeprägten Stromes einen Regeldruck. Durch geschickte Auswahl der hydraulisch wirksamen Bauteile wird der gewünschte Effekt erreicht.
Die vorgenannten vorteilhaften Ausgestaltungen erreichen, dass das erfindungsgemäße Druckregelventil im niedrigen Strom/ Druckbereich eine feinfühlige Regelbarkeit der Kupplungen eines Automatikgetriebes ermöglicht, und bei großem Strom einen hohen Regeldruck zur Übertraung hoher Drehmomente an den Kupplungen ermöglicht.
Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass bei hohen Regeldrücken der Regelraum vom Rücklaufraum getrennt ist und so über den Rücklaufraum kein zu steuerndes Medium, zum Beispiel Hydrauliköl, abfließen kann und dadurch auch keine Druckminderung entsteht. Im Druckregelbereich, also in einer Stellung des Regelelementes relativ zur Blende derart, dass der Regeldruck eine größere effektive Fläche beaufschlagt, wird über die Blende eine Druckteilung beziehungsweise eine Druckminderung realisiert, was, je nach Stellung des Regelelementes, zu verhältnismäßig kleinen Drücken führt.
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung bildet sich geschickter Weise in dem erfindungsgemäßen Druckregelventil im Betrieb eine progressive Druckregelkennlinie aus. Der ansonsten favorisierte lineare Zusammenhang zwischen dem Ansteuerstrom und dem Regeldruck wird hier in geschickter Weise zur Lösung der Erfindung verändert.
Als progressive Druckregelkennlinie gilt zum Beispiel ein Verlauf des Regeldruckes zum elektrischen Strom durch die Spule des Elektromagneten, wie er in 2 durch die durchgehende Linie gezeigt ist. Hier ist der lineare Zusammenhang gestrichelt gezeigt, bei progressiver Ausgestaltung nimmt der Wert der ersten Ableitung des Graphen mit zunehmenden Strom zu beziehungsweise ist die zweite Ableitung größer Null (bei linearem Zusammenhang ist die zweite Ableitung gleich Null).
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Regelelement ein zweiter Regelelementbereich vorgesehen ist, der insbesondere in teilgeöffneter Stellung des Druckregelventils mit einem zweiten Blendenbereich, insbesondere zur Ausbildung einer zweiten Regelfläche zusammenwirkt, wohingegen zumindest ein Teil des ersten Regelelementbereichs mit zumindest einem Teil des ersten Blendenbereichs in der geschlossenen Stellung des Druckregelventils, insbesondere zur Ausbildung einer ersten Regelfläche zusammenwirkt.
Die vorgenannte erfindungsgemäße Weiterentwicklung umfasst zum einen die eingangs beschriebene Funktionsweise des erfindungsgemäßen Druckregelventil, nämlich des Kegels im Konus, bei welchen der Kegelwinkel kleiner dem Konuswinkel ist. Bereits bei dieser Ausgestaltung bildet sich eine effektive zweite Regelfläche aus, die aber auch in einer von diesem Vorschlag umfassten erfindungsgemäßen Variante auch als tatsächlich geometrisches Element realisierbar ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann in dem nachfolgenden weiteren Ersatzmodell beschrieben werden, um die erfindungsgemäße Funktionsweise noch klarer zu zeigen. Ein wesentlicher Pfiff der Erfindung liegt darin, dass an der Blende an Stelle eines Drosselbereiches (mindestens) zwei Drosselbereiche in geschickter Weise integriert sind. Dies führt dazu, dass die größere Regelfläche durch eine Addition der kleineren Regelfläche (wenn die Blende geschlossen ist) und der bei einer teilgeöffneten Blende zusätzlich wirksamen Teilfläche definiert ist. Als Regeldruck im Sinne der Erfindung wird hierbei auch ein unter Umständen partiell, also räumlich unterschiedlicher Regeldruck erfindungsgemäß verstanden, denn es ist durchaus möglich, dass auf der ersten oder „kleineren“ Regelfläche ein erster Arbeitsdruck anliegt und auf der zweiten (zur ersten Teilfläche auch beabstandeten) Teilfläche ein hierzu etwas reduzierter Druck, da die Drosselwirkung des ersten Bereiches (des ersten Blendenbereiches) zu berücksichtigen ist. Diese differenzierte Betrachtung ist von dem gemäß der Erfindung definierten und verwendeten Begriff Regeldruck umfasst.
Eine bevorzugte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass der Blendenbereich zwei oder mehrere konusartige Blendenbereichsabschnitte mit jeweiligen zumindest teilweise unterschiedlichen Konuswinkeln aufweist, wobei zumindest ein Konuswinkel größer ist als der Kegelwinkel. In diesem Ausführungsbeispiel teilt sich die Blende beziehungsweise deren Blendenbereich in eine Mehrzahl von konusartigen Blendenbereichsabschnitten auf. Jede dieser Blendenbereichsabschnitte besitzt einen eigenen Konuswinkel, welche zumindest teilweise zueinander unterschiedlich sind, wobei zumindest ein Konuswinkel des Blendenbereichs der Blendenbereichsabschnitte größer ist als der Kegelwinkel.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass ein weiterer Konuswinkel der Blendenbereichsabschnitte kleiner ist als der Kegelwinkel und sich so der Strömungsquerschnitt nach der in der Schließstellung ausgebildeten ersten Regelfläche in Strömungsrichtung dahinter angeordnet wieder verkleinert und sich so an einem effektiven Durchmesser des Kegels eine weitere, zweite Regelfläche ausbildet.
Es ist klar, dass erfindungsgemäß eine solche Blende zwei, drei, vier, fünf, sechs oder noch mehr Blendenbereichsabschnitte mit jeweils zumindest teilweise unterschiedlichen Konuswinkeln aufweist, was nicht ausschließt, dass einige nicht unmittelbar benachbarte Blendenbereichsabschnitte auch gleiche Konuswinkel besitzen. Der Vorteil einer solchen ausgestalteten Blende liegt insbesondere darin, dass das Regelelement kegelstumpf- oder kegelartig ist, also nicht komplexer auszubilden ist, um eine entsprechende progressive Kennlinie auszubilden.
Hieraus resultiert, dass der zweite Regelelementbereich sich an der Basis des Kegels beziehungsweise des Kegelstumpfes anschließt, wohingegen der erste Regelelementbereich an der Spitze des Kegels beziehungsweise im oberen Bereich des Kegelstumpfes (mit kleinerem Durchmesser) befindet. Bei einer solchen Ausgestaltung bildet der Kegel beziehungsweise Kegelstumpf sowohl die erste wie auch die zweite Regelelementbereich, einander benachbart aus.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich an dem Regelelement auf der der Blende abgewandten Seite des konusartigen ersten Regelelementbereiches ein zweiter scheiben-, zylinder- oder tellerartiger Regelelementbereich anschließt. Bei dieser Ausführungsvariante besteht das Regelelement aus zwei zusammengefügten unterschiedlichen geometrischen Körpern. Der erste, der auch in die Durchdringungsöffnung der Blende einzutauchen vermag, ist kegelartig oder kegelstumpfartig ausgebildet. An diesem schließt sich ein zylinder- oder scheibenartiger Körper an, dessen Durchmesser vorzugsweise mindestens gleich, insbesondere bevorzugt größer ist, wie die Basis des Kegels. Dieser zweite Regelelementbereich bildet somit einen Tellersitz auf der Blende beziehungsweise dem Blendenrand aus, und insbesondere bei entsprechender Wahl der Geometrie entsteht hier eine zweite Drossel für das Druckregelventil, welches zur Ausbildung der beschriebenen zweiten Regelfläche führt, deren Querschnittsfläche größer ist als die erste Regelfläche (bei geschlossener Stellung des Regelventils).
Geschickter Weise ist vorgesehen, dass die beiden Blendenbereiche, erster Blendenbereich und zweiter Blendenbereich vorrangig zueinander distanziert, insbesondere in Strömungsrichtung des Fluides distanziert angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel, bei welchem die Blende aus einer Mehrzahl von Blendenbereichsabschnitten mit zumindest teilweise unterschiedlichen Konuswinkeln gebildet ist, ist es günstig, dass der zweite Blendenbereich in einem anderen Blendenbereichsabschnitt angeordnet oder vorgesehen ist, wie der erste Blendenbereich.
Geschickter Weise wirkt der erste beziehungsweise zweite Blendenbereich mit dem ersten beziehungsweise zweiten Regelelementbereich zur Ausbildung der vorbeschriebenen beiden Drosseln, insbesondere in der Druckregelstellung des erfindungsgemäßen Druckregelventils zusammen. Insbesondere wenn der zweite Regelelementbereich in einem zusätzlichen geometrischen Körper, zum Beispiel einer Scheibe oder einem Zylinder vorgesehen ist, bildet sich geschickter Weise der zweite Blendenbereich am Blendenrand beziehungsweise an der seitlichen Basis des Konusses aus.
Es ist gefunden worden, dass es günstig ist, dass die Höhe des ersten Regelelementbereiches beziehungsweise die Höhe des Kegels beziehungsweise des Kegelstumpfes größer ist als die Höhe des (ersten) Blendenbereiches beziehungsweise des Konus. Die Druckregelkennlinie des erfindungsgemäßen Druckregelventiles ist zum einen durch die geschickte Auswahl dieser weiten Parameter einstellbar.
Weitere Einstellmöglichkeiten des Verhaltens des erfindungsgemäßen Druckregelventils ergeben sich durch die Wahl des Kegelwinkels beziehungsweise Konuswinkels.
So ist in einer erfindungsgemäßen Variante vorgesehen, dass der Kegelwinkel im Bereich von 10° bis 90°, bevorzugt von 30° bis 70°, insbesondere bevorzugt von 45° bis 65° ausgewählt wird. Insbesondere beträgt der Kegelwinkel zum Beispiel 10°, 15°, 20°, 25° ... bis 90°, jeweils mit 5° Abstand, wobei um die jeweiligen Winkel jeweils ein Intervall von +/- 5° beziehungsweise vorzugsweise +/-2° vorsehbar ist. Die Erfindung/Offenbarung umfasst alle diese Teilintervalle.
Auch die Auswahl des Konuswinkels beeinflusst die Steuercharakteristik, insbesondere im Zusammenwirken mit dem kleineren Kegelwinkel, wobei bevorzugt der Konuswinkel in einem Bereich von 50° bis 120°, bevorzugt von 60° bis 100°, insbesondere bevorzugt von 70° bis 90° ausgewählt ist. Geschickter Weise beträgt der Konuswinkel hierbei zum Beispiel 50°, 55°, 60°, 65°, ... bis 120°, mit jeweils 5° Abstand, wobei um diesen Konuswinkel ein Intervall +/- 5°, bevorzugt von +/-2° vorsehbar ist. Die Erfindung/Offenbarung umfasst alle diese Teilintervalle.
Üblicher Weise würde man zur optimalen Ausbildung eines Dichtsitzes Konuswinkel und Kegelwinkel gleich groß ausbilden, was aber nicht zu dem erwünschten Ergebnis führt. Es ist gefunden worden, dass gerade auch in der unterschiedlichen Ausgestaltung des Konuswinkels und Kegelwinkels, also in der Differenz von Konuswinkel und Kegelwinkel, sowie gegebenenfalls auch zusätzlich in der geschickten Wahl der Höhe des Konusses beziehungsweise Kegels das Druckregelventil in seinem Verhalten optimiert werden kann, und insbesondere eine progressive Kennlinie realisierbar ist. So ist gefunden worden, dass die Differenz von Konuswinkel und Kegelwinkel in einem Bereich von 13° bis 40°, bevorzugt von 20° bis 35°, insbesondere bevorzugt von 22° bis 30° liegt. Insbesondere ist zusätzlich vorgesehen, dass die Differenz von Konuswinkel und Kegelwinkel 13°, 15°, 17°, 19°, bis ... 39° beziehungsweise 41° mit jeweils 2° Abstand beträgt, wobei um diese Druckdifferenzen ein Intervall von +/-2°, insbesondere von +/- 1° oder 0,5° mit offenbart ist. Die Erfindung/Offenbarung umfasst alle diese Teilintervalle.
Günstigerweise ist vorgesehen, dass in Strömungsrichtung beziehungsweise in Richtung der Blendenlängsachse der erste und zweite Regelelementbereich beziehungsweise die erste und zweite Regelfläche voneinander beabstandet ist.
Unter dem Merkmal „zueinander beabstandete Regelelementbereiche“ wird im Sinne dieser Erfindung eine Anordnung der unterschiedlichen Regelelementbereiche in Strömungsrichtung des durch das Druckregelventil strömende und zu steuernde Fluid, zum Beispiel ein Hydrauliköl oder ein anderes flüssiges Medium, verstanden. Dabei wird diese in Strömungsrichtung beabstandete Anordnung zumindest im wesentlichen der Richtung der Blendenlängsachse entsprechen, wobei die Blendenlängsachse eine Senkrechte auf der Dichtfläche beziehungsweise des die Blende begrenzenden Blendenrings einer gedachten Dichtfläche ist.
Das erfindungsgemäße Druckregelventil ist auch zweistufig ausbildbar. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass die Blende zwischen dem Regelraum und einem Rücklaufraum vorgesehen ist und das Ventilteil ein weiteres Teilventil aufweist, welches zwischen dem Regelraum und einem Anschluss angeordnet ist. Hieraus resultiert ein zweistufiger Aufbau des erfindungsgemäßen Druckregelventiles, wobei neben dem Teilventil auch das aus Blende und zusammenwirkenden Regelelement gebildete Regelventil besteht, wobei in Strömungsrichtung des Fluids das Teilventil vor dem Regelventil angeordnet ist.
Soweit in dieser Anmeldung von Regelraum und Rücklaufraum gesprochen wird, so sind diese Begriffe im Rahmen dieser Anmeldung wie folgt verwendet.
Zum einen unterscheiden die Begriffe „Regelraum“ und „Rücklaufraum“ zwei unterschiedliche Räume, ohne dabei aber die Funktion des Regelns oder die Funktion des Rücklaufes in diesen Raum hinein zu interpretieren, das heißt, die Wortwahl unterscheidet diese beiden Räume eindeutig. In einer weiteren Auslegung definiert der Begriff Regelraum aber auch den funktionsbezogenen Sinn, nämlich dass der Regelraum mit einem zu regelnden Element verbunden ist und dem im Regelraum eingestellten Regeldruck an dieses Element, zum beispiel ein hydraulisches Element, weitergibt. In gleicher Weise ist auch der Begriff Rücklaufraum ebenfalls in einer weiteren Bedeutung auslegbar, nämlich dass der Rücklaufraum mit einem Auffangbehälter oder ein Rücklaufbehälter verbunden oder verbindbar ist.
Für die Ausgestaltung des Ventilteils des erfindungsgemäßen Druckregelventils ist bevorzugt ein Metall vorgesehen, es kann hierbei insbesondere Stahl oder Messing Verwendung finden. Alternativ ist das Ventilteil des erfindungsgemäßen Druckregelventils aber auch aus Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff, der von dem eingesetzten Fluid oder Medium nicht angegriffen wird, gebildet. Natürlich ist im Ventilteil auch eine Anordnung von mehreren unterschiedlichen Materialien möglich. Zum Beispiel besteht die Blende aus härterem Material wie das Regelelement.
Das Antriebsteil (insbesondere die Ankerstange) eines erfindungsgemäßen Druckregelventiles ist ebenfalls zumindest teilweise zum Beispiel aus Metall gebildet, wobei hierzu insbesondere Stahl oder Messing Verwendung finden können. Aber auch das Antriebsteil ist in einer erfindungsgemäßen Variante zumindest teilweise aus Kunststoff ausbildbar.
Das erfindungsgemäße Druckregelventil ist oftmals auch zweistufig ausgebildet, wobei sich hierbei in dem Ventilteil ein weiteres Teilventil befindet, welches in dessen geschlossenen Stellung den Regelraum von einem Anschluss trennt. Dabei ist die Anordnung oftmals so gewählt, dass bei abgefallenem Elektromagneten oder ausgeschaltetem Antriebsteil das vom Antriebsteil bewegte Regelelement soweit von der Blende wegbewegt ist, dass dieses vollständig geöffnet ist und ein kompletter Druckabfall vom Regelraum in Richtung des Rücklaufraumes erfogen würde, was nicht gewünscht ist und in diesem Fall das erste Teilventil, welches den Anschluss oder Zulauf vom Regelraum trennt, geschlossen ist. Es ist klar, dass das Teilventil sich in Strömungsrichtung des Mediums vor der Blende befindet. Im Anschluss beziehungsweise Zulauf herrscht dabei der Anschlussdruck.
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

1a in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckregelventils
1b in einer vergrößerten Ansicht ein Detail des erfindungsgemäßen Druckregelventils gemäß 1a
1c in einer vergrößerten Ansicht ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Druckregelventils
2 die Regeldruck-/Strom-Kennlinie des erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigten Druckregelventils

In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben.
Der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Druckregelventils 1 ergibt sich insbesondere aus 1a.
Das Druckregelventil 1 besteht aus einem Ventilteil I und einem Antriebsteil II. Das Antriebsteil II dient zur Bewegung des Regelelementes 2 des Ventilteils I.
Der Antriebsteil II ist zum Beispiel als Elektromagnet 6 ausgeführt, wodurch sich das ebenfalls zur Erfindung zählende elektromagnetisch betätigte Druckregelventil 1 ergibt.
Der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte, das Antriebsteil II bildende Elektromagnet 6 ist in den 1a nur teilweise abgebildet und besitzt einen typischen Aufbau derart, dass in einem Ankerraum ein Anker, der aus magnetisierbarem Werkstoff besteht, aufgrund eines durch eine Spule erzeugbaren elektromagnetischen Feldes, bevorzugt gegen die Kraft einer Rückstellfeder beweglich gelagert ist. Der Elektromagnet 6 wird begrenzt von einem Magnetkern 61, der insbesondere der Führung des magnetischen Feldes dient.
Dabei ist die Ankerstange 60 entweder fest mit dem Anker verbunden oder steht mit diesem derart in Wirkverbindung, dass die Bewegung des Ankers in zuverlässiger Weise auf die Ankerstange 60 übertragen wird.
Gleiches gilt auch für die Verbindung der Ankerstange 60 mit dem Regelelement 2. Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass der Magnetkern 61, der Teil des Elektromagneten 6 ist, eine Durchdringungsöffnung 62 aufweist, durch welche die Ankerstange 60 aus dem Magnetkern 61 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel nach unten heraustritt und in dem Ventilteil I des Druckregeleventils 1 hineinragt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ankerstange 60 in der Durchdringungsöffnung 62 des Magnetkerns 61 gelagert, insbesondere für eine axiale Bewegung gelagert ist.
Die Ankerstange 60 ist an ihrem dem Elektromagneten 6 abgewandten Ende mit dem Regelelement 2, welches ein Bauteil des Ventilteils I ist, verbunden oder steht mit diesem in effektiver Wirkverbindung, dies kann zum Beispiel an Stelle einer starren Verbindung durch eine lose aber zum Beispiel federbelastete Verbindung realisiert sein. Beide vorgenannten Varianten zählen zur Erfindung.
Das in dem Ausführungsbeispiel in der 1a dargestellte Druckregelventil 1 besitzt in seinem Ventilteil I einen zweistufigen Aufbau. An dem Anschluss 12 wird das zu steuernde beziehungsweise zu regelnde Medium, üblicher Weise eine Flüssigkeit wie zum Beispiel ein Hydrauliköl oder ähnliches, unter einem Anschlussdruck p₁ herangefördert. Der Anschluss 12 wird in Strömungsrichtung S des Mediums von dem Teilventil 5 beschränkt beziehungsweise begrenzt. Das Teilventil 5 besteht dabei aus einer Teilventilblende 50, die als Durchdringungsbohrung ausgebildet ist und einem die Teilventilblende 50 verschließenden oder öffnenden Verschlusselement 51, welches in dem hier ausgeführten Beispiel als Schliesskugel realisiert ist.
Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass das Verschlusselement 51 im Anschluss 12 vorgesehen ist, welches aufgrund des Anschlussdruckes p₁ auf den Sitz der Teilventilblende 50 gedrückt ist und gegen diese hieraus resultierende Schliesskraft aus dem Sitz der Teilventilblende 50 herauszuheben ist. Diese Öffnungskraft wird von einem Stößel 63 übertragen, der in Strömungsrichtung S gesehen auf der dem Anschluss 12 abgewandten Seite, beziehungsweise in dem sich anschließenden Regelraum 10, an die Teilventilblende 50 herangeführt ist, diese durchragt und so auf das Verschlusselement 51 zu wirken vermag.
Der Stößel 63 ist dabei in Wirkverbindung mit dem Antriebsteil II, zum Beispiel dem Elektromagneten 6. Er ist zum Beispiel einstückig mit der Ankerstange 60 ausgebildet, ohne hierauf die Erfindung beschränken zu wollen. Es kann auch ein separater Antrieb für den Stößel 63 vorgesehen sein. Die integrierte Ausgestaltung des Stößel 63 in der Ankerstange 60 gibt eine mechanisch fest gekoppelte Lage vor, was die Steuerung und Regelungen des Druckregelventils insgesamt sehr erleichtert.
Hieraus resultieren zwei miteinander mechanisch gekoppelte Teilventile, nämlich das Regelventil 3 und das Teilventil 5, deren Regelelement 2 beziehungsweise Verschlusselement 51 von dem Antriebsteil II gemeinsam gesteuert werden.
Das Teilventil 5 ist dann geschlossen, wenn der Stößel 63 nicht mehr auf das Verschlusselement 51 derart wirkt, dass dieses aus dem Sitz der Teilventilblende 50 in den Raum des Anschlusses 12 herausgehoben ist. Diese Stellung führt dazu, dass das Regelelement 2 seinerseits von der Blende 4 derart in dem Rücklaufraum 11 entfernt ist, dass dieses Regelventil 3 geöffnet ist.
In der geschlossenen Stellung des Teilventils 5 ist das Verschlusselement 51 aufgrund des Anschlussdruckes p₁, der in dem Anschluss 12 herrscht, auf die Teilventilblende 50 gedrückt.
In Strömungsrichtung S schließt sich nach dem Anschluss 12 und dem Teilventil 5 beziehungsweise dessen Teilventilblende 50 der Regelraum 10 an.
Der Regelraum 10 steht in strömungstechnischer Verbindung mit dem zu regelnden Bauteil, zum Beispiel der Kupplung eines Automatikgetriebes.
Im Regelraum 10 herrscht der Regeldruck p₂, der durch die Stellung des Regelelementes 2 relativ zur Blende 4 des in Strömungsrichtung S zweiten Teilventil, hier als Regelventil 3 beschriebenen Bauteiles erfolgt.
Das Regelventil 3 besteht aus einer Blende 4, die in dem Druckregelventil 1 starr beziehungsweise ortsfest angeordnet ist und aus dem Regelelement 2, das entsprechend der Stellung der Ankerstange 60 beziehungsweise den Antriebsteil II relativ zur Blende 4 positionierbar ist und so einen veränderlichen Druckteiler zur Einstellung beziehungsweise Regelung des Regeldrukkes p₂ erlaubt.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stößel 63, der zur Betätigung des Teilventiles 5 dient, einstückig beziehungsweise starr mit der Ankerstange 60 ausgeführt, zum Beispiel in einem gemeinsamen Herstellungsschritt ausgeführt. Daher durchragt der Stößel 63 den Regelraum 10 von der Blende 4 des Regelventiles 3 bis in die Teilventilblende 50 des Teilventiles 5. Es ist daher zur Lagerung des Stößels 63 in dem Regelraum 10 ein Lagerkörper 13 vorgesehen, der in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel an der Blende 4 angeschlossen ist, dieser kann sich aber auch in der den Regelraum 10 umgebenden Wandung abstützen.
Neben der starren, einstückigen Ausgestaltung des Stößels 63 mit der Ankerstange 60 ist natürlich auch eine mechanisch zusammenwirkende, aber im übrigen getrennte Ausgestaltung denkbar, bei welcher zum Beispiel der Stößel 63 als separates Bauteil, federbelastet gegen das vordere Ende der Ankerstange 60 angestellt wird.
Wie bereits ausgeführt erfolgt die Regelung des Regeldruckes p₂ über die Einstellung des Druckabfalles über das Regelventil 3 beziehungsweise die Blende 4.
Dabei trennt das Regelventil 3 beziehungsweise die Blende 4 den Regelraum 10 von einem Rücklaufraum 11 ab, der Rücklaufraum 11 ist dabei bevorzugt zum Beispiel mit einem Auffang- oder Vorratsbehälter für das Medium, insbesondere der Hydraulikflüssigkeit verbunden, in dem Rücklaufraum 11 herrscht der Rücklaufdruck p₃.
Die Bewegung des Regelelementes 2 (siehe Doppelpfeil B) erfolgt nun parallel der Bewegungsrichtung der Ankerstange 60, die ihrerseits parallel zu ihrer Längsachse 64 von dem Antriebsteil II/Elektromagneten 6 versetzt wird.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Längsachse 64 zumindest parallel, wenn nicht sogar identisch mit der Blendenlängsachse 40.
In 1b ist das Detail der Ausgestaltung des Regelventiles 3, insbesondere das Zusammenwirken des Regelelementes 2 in der Blende 4 im Regelventil 5 gemäß der Erfindung detailliert dargestellt.
In 1b ist die Blende 4 gezeigt. Sie ist gebildet von einer Durchdringungsöffnung 47, die den Blendenkörper 45 durchdringt. Die Durchdringungsöffnung 47 wird auch durch die Blendenlängsachse 40 beschrieben, die zum Beispiel deren Mittelachse ist. Die Strömungsrichtung des Mediums ist mit S angegeben. In Strömungsrichtung S weist die Durchdringungsöffnung 47 zunächst einen ersten, kleineren Durchmesser a beziehungsweise Querschnitt auf. Das Regelelement 2 wirkt in Bezug auf die Strömungsrichtung S von der Rückseite her mit der Blende 4 zusammen, das unter Druck stehende Medium versucht hier (im Gegensatz zu der Situation im Teilventil 5) das Regelelement 2 von der Blende 4 abzuheben, hierzu ist das Antriebsteil II vorgesehen, das die notwendige Anstellkraft aufbringt.
Entgegen der Strömungsrichtung S schließt sich an dem Regelelement 2 der Stößel 63 an, der die Durchdringungsöffnung 47 in Richtung des Regelraumes 10 zur Betätigung des Verschlusselementes 51 des Teilventils 5 durchragt.
In Strömungsrichtung S weitet sich am Ende der Blende die Durchdringungsöffnung 47 konusartig auf. Der sich hier ausbildende Konus ist mit dem Bezugszeichen 400 gekennzeichnet und besitzt eine Höhe k. Der Konus 400 wird beschrieben von dem Konuswinkel β, der größer ist wie der Kegelwinkel α des Regelelementes 2. Die im übrigen zylindrische Durchdringungsöffnung 47 geht in einer Kante 402 über in den Konus 400, alternativ ist es möglich diese Kante auch zu verrunden, also mit einem Radius oder mit einem stetigen Übergang auszuführen.
Die Durchdringungsöffnung 47 wird beschrieben durch eine Blendenlängsachse 40, die hier als Mittelachse dient. Die Blende 4 ist an ihrem in Strömungsrichtung S gesehenen Ende von einer Randfläche 401 begrenzt. Diese Randfläche 401 umgibt den Konus 400 ringartig und ist in dem hier ausgeführten Beispiel rechtwinklig zur Blendenlängsachse 40 orientiert. Auf dieser Blendenbegrenzungsfläche 401 bildet sich dann auch der zweite Blendenbereich 42 aus, der im Zusammenwirken mit dem zweiten Regelelementbereich 20b die Druckregelcharakteristik des erfindungsgemäßen Druckregelventiles 1 zu bestimmen vermag. In dem hier ausgeführten Beispiel ist die Blendenbegrenzungsfläche 401 rechtwinklig zur Mittelachse 40 orientiert, was einem gedachten Konuswinkel von 180° entspricht. Diese Begrenzungsfläche kann aber auch konusartig ausgebildet sein und insbesondere einen Konuswinkel von 120° bis 180° (mit 5° Schritten mit offenbart) aufweisen und somit insbesondere auch einen weiteren konusartigen Blendenbereichsabschnitt definieren.
Das Regelelement 2 besitzt in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest zwei Abschnitte. Angetrieben wird das Regelelement 2 von einer Antriebsstange 60, zum Beispiel einer Ankerstange 60 eines Elektromagneten 6. Die Anstellbewegung der Ankerstange 60 beziehungsweise des Regelelementes 2 erfolgt dabei gegen den Fluiddruck, charakterisiert durch die Strömungsrichtung S.
Das hier gezeigte Regelelement 2 besitzt mindestens zwei geometrische Körper, die für die Funktion des erfindungsgemäßen Druckregelventils von Interesse ist.
Zunächst ist der Kegelstumpf 200 vorgesehen, der insbesondere im Bereich des Konus 400 in die Blende 4 beziehungsweise die Durchdringungsöffnung 47 eintaucht. Der Kegelstumpf 200 wird dabei beschrieben, einerseits durch einen Kegelwinkel α, der charakteristisch kleiner ist als der Konuswinkel β sowie durch die Höhe h, die größer ist als die Höhe k des Konus.
Anstelle des hier gezeigten Kegelstumpfes 200 ist natürlich auch ein Kegel ausbildbar. In diesem Fall erfolgt die Steuerung des zweiten Teilventiles 5 nicht über den Stößel 63, sondern durch eine andere Verfahrensweise. Der Stößel 63 schließt als zylindrisches Bauteil, bevorzugt einstückig an den Kegelstumpf an und durchdringt die Durchdringungsöffnung 47.
Auf der dem Stößel 63 abgewandten Seite des Kegelstumpfes 200 schließt sich dann ein scheiben- oder zylindrischer Körper 201 an, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Kegelstumpfes an dessen Basis.
Es bildet sich daher eine kreisrundumlaufende Innenecke 202 zwischen dem Kegelstumpf 200 und dem zylindrischen Körper 201 aus, zumindest die dem Kegelstumpf 200 zugewandte Deckfläche 203 des zylindrischen Körpers 201 ist rechtwinklig orientiert zur Blendenlängsachse 40.
Der Blendenbegrenzungsfläche 401 umschließt wie beschrieben ringartig den Konus 400 und beschreibt eine lichte Weite beziehungsweise Durchmesser b. Der Durchmesser des Zylinders 201 ist etwas größer als die lichte Breite b, um die Blende 4 abzudecken, wobei für ein Verschluss der Blende 4 nicht der sich hier ausbildende zweite Regelelementbereich 22 oder die Dichtfläche 20b sorgt, sondern die in Strömungsrichtung S davor liegende erste Regelelementbereich 21, der mit dem ersten Blendenbereich 41 zusammenwirkt.
Es ist hierbei insbesondere der Übergangsbereich 402 der von dem Konus 400 in die zylindrische Durchdringungsöffnung 47 übergeht, der für die Ausbildung der ersten Regelfläche 20a verantwortlich ist.
Durch die unterschiedliche Wahl des Konuswinkels β und des Kegelwinkels α bildet sich nach der Kante des Übergangsbereich 402 eine Aufweitung der ringförmigen Querschnittfläche in Strömungsrichtung S aus, die dann im Bereich der Zylinderdeckfläche 203 im Zusammenwirken mit der Blendenbegrenzungsfläche 401 wieder eine Verjüngung erfährt und somit hier einen zweiten Regelelementbereich 22 im Zusammenwirken mit dem zweiten Blendenbereich 42 ausbildet, der ebenfalls drosselartig wirkt. Das Fluid, das in Förderrichtung S herangeführt wird, wird idealisierter Weise mit dem Regeldruck p₂ eingefördert, was hier auf eine deutlich vergrößerte zweiten Regelfläche 20b wirkt. Somit stellt das erfindungsgemäße Druckregelventil die in den jeweiligen Betriebszuständen (geschlossenes Regelventil 3 oder im Druckregelbereich betriebenes Regelventil 3) unterschiedlich effektive Regelflächen 20a, 20b zur Verfügung, wodurch die Charakteristik des Druckregelventils gemäß der Erfindung wie zum Beispiel in 2 ausgeführt, einstellbar ist.
Die Ausgestaltung ist nun so gewählt, dass durch das Zusammenwirken des ersten und zweiten Regelelementbereiches 21, 22 mit den dazu kommunizierenden ersten und zweiten Blendenbereichen 41, 42 sich in der Blende 4 ein (weiterer) Drosselbereich und zwar insbesondere im Bereich der größeren, zweiten Regelfläche 20b ergibt. Dabei befindet sich die größere Regelfläche 20b in Strömungsrichtung S hinter der ersten, kleineren Regelfläche 20a und unter Umständen somit hinter der dadurch gebildeten Drossel, die bei differenzierter Sichtweise zu einer Druckminderung führen kann.
In dem in 1c gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckregelventiles 1 ist der Blendenbereich 41 modifiziert. Er weist zwei Blendenbereichsabschnitte 411, 412 auf, die jeweils zumindest teilweise unterschiedliche Konuswinkel β₁, β₂ besitzen. An der Durchdringungsöffnung 47 mit dem ersten, kleineren Regelfläche 20a schließt sich zunächst der erste Blendenbereichsabschnitt 411 mit einem Konuswinkel β₁ an, der größer ist als der Kegelwinkel α. In Strömungsrichtung S am Ende der Blende 4 schließt sich dann an den ersten Blendenbereichsabschnitt 411 ein zweiter Blendenbereichsabschnitt 412 an, der ebenfalls einen Konuswinkel β₂ aufweist, wobei allerdings der Konuswinkel β₂ kleiner ist als der Konuswinkel β₁ des ersten Blendenbereichsabschnittes 411. Dieser Konuswinkel β₂ ist auch kleiner als der Kegelwinkel α.
Der Effekt ist nun jener, dass sich nach der Ecke oder dem Rand, bei welchem die Durchdringungsöffnung 47 in den (ersten) Blendenbereich 41 mündet, der Strömungsquerschnitt für das Medium wieder aufweitet, bis sich dieser dann wieder im Bereich des zweiten Blendenbereichsabschnittes 412 wieder verjüngt, um insbesondere den zweiten Blendenbereich 42 mit seiner entsprechenden Drosselwirkung auszubilden.
Der in dieser Anmeldung definierte und verwendete Begriff Regeldruck berücksichtigt diese hier unter Umständen mögliche Druckdifferenz und umfasst diese technisch vollumfänglich. Idealisiert in diesem Modell herrscht hier der gleiche (effektive) Regeldruck, wie er auch an der (kleinen) ersten Regelfläche 20a anliegt.
In 2 ist der progressive Verlauf M des Regeldruckes p₂ gegenüber dem Strom I der zur Bestromung der Spule des Elektromagneten 6 eingesetzt wird, gezeigt. Charakteristisch für den progressiven Verlauf M des erfindungsgemäßen Druckregelventiles 1 ist dabei die sich über den zunehmenden Strom stetig erhöhende Steigung des Verlaufes der Graphen, wohingegeben der üblicher Weise bei Proportionalmagneten lineare Verlauf L eine konstante Steigung und in der zweiten Ableitung eine Unveränderlichbarkeit (=0) aufweist.
Dabei stellt die Erfindung insbesondere durch die Parameter Konuswinkel β, Kegelwinkel α, Differenzwinkel β-α, Konushöhe h und Kegelhöhe k mehrere konstruktive Stellschrauben zur Verfügung, um die Progressivität des Verlaufes M einzustellen beziehungsweise zu optimieren.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Druckregelventil, zumindest bestehend aus einem Ventilteil (I), wobei das Ventilteil (I) eine zwischen einem Regelraum (10) und einem Rücklaufraum (11) angeordneten Blende (4) aufweist, welche von einem Regelelement (2) verschließbar, teilverschließbar oder öffenbar ist und das Regelelement (2) zumindest einen, zumindest kegelstumpfartigen (200) ersten Regelelementbereich (21) mit einem Kegelwinkel (a) aufweist und die Blende (4) gebildet ist von einer den Blendenkörper (45) durchdringenden Durchdringungsöffnung (47), die an ihrer dem Regelelement (2) zugewandten Seite zumindest einen konusartigen (400) Blendenbereich (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Blendenbereich (41) zwei oder mehrere konusartige Blendenbereichsabschnitte (411, 412) mit jeweils zumindest teilweise unterschiedlichen Konuswinkeln (β1, β2) aufweist, wobei zumindest ein Konuswinkel (β1) größer ist als der Kegelwinkel (a).
Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Regelelement (2) ein zweiter Regelelementbereich (22) vorgesehen ist, der insbesondere in teilgeöffneter Stellung des Druckregelventils (1) mit einem zweiten Blendenbereich (42), insbesondere zur Ausbildung einer zweiten Regelfläche (20b) zusammenwirkt, wohingegen zumindest ein Teil des ersten Regelelementbereich (21) mit zumindest einem Teil des ersten Blendenbereiches (41) in der geschlossenen Stellung des Druckregelventils (1) insbesondere zur Ausbildung einer ersten Regelfläche (20a) zusammenwirkt.
Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Regelelementbereich (22) an der Basis des Kegels bzw. Kegelstumpfes (200) anschließt und/oder der zweite Blendenbereich (42) am Blendenrand, beziehungsweise an der Basis des Konus (400) vorgesehen ist.
Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem Regelelement (2) auf der der Blende (4) abgewandten Seite des konusartigen ersten Regelelementbereiches (21) ein zweiter, scheiben-, zylinder- oder tellerartiger Regelelementbereich (22) anschließt.
Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Blendenbereich (42) in einem anderen Blendenbereichsabschnitt angeordnet ist, als der erste Blendenbereich (41).
Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) des ersten Regelelementbereiches (21) bzw. des Kegels bzw. Kegelstumpfes (200) größer ist, als die Höhe (k) des ersten Blendenbereiches (41) bzw. des Konus (400) und/oder in Strömungsrichtung (S) bzw. in Richtung der Blendenlängsachse (40) der erste und zweite Regelelementbereich (21, 22) bzw. die erste und zweite Regelfläche (20a, 20b) voneinander beabstandet sind.
Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kegelwinkel (a) im Bereich von 10° bis 90°, bevorzugt von 30° bis 70°, insbesondere bevorzugt von 45° bis 65° und/oder einen Konuswinkel (β) im Bereich von 50° bis 120°, bevorzugt 60° bis 100°, insbesondere bevorzugt von 70° bis 90° und/oder die Differenz von Konuswinkel (β) und Kegelwinkel (a) in einem Bereich von 13° bis 40°, bevorzugt von 20° bis 35°, insbesondere bevorzugt von 22° bis 30° liegt.
Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (4) zwischen einem Regelraum (10) und einem Rücklaufraum (11) vorgesehen ist, und das Ventilteil (I) ein weiteres Teilventil (5) aufweist, welches zwischen dem Regelraum (10) und dem Anschluss (12) angeordnet ist und/oder das Druckregelventil (1) im Betrieb eine progressive Druckregelkennlinie ausbildet und/oder das Druckregelventil einen Antriebsteil (II) für das Regelelement (2) aufweist, durch welches das Regelelement (2) gegen die Blende (4) anstellbar ist.
Elektromagnetisch betätigtes Druckregelventil mit einem Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsteil (II) ein Elektromagnet (6) vorgesehen ist, dessen Ankerstange (60) mit dem Regelelement (2) verbunden ist oder in Wirkverbindung steht.