DE1294768B - Selbsttaetiges Steuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätiges F i g. 6 veranschaulicht eine weitere Steuerstellung

Steuerventil zur Versorgung eines primären und eines des Kolbenschiebers.

sekundären Verbrauchers mit Druckmittel, bestehend Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, ist innerhalb des

aus einem Gehäuse mit einer Bohrung, in der ein Steuerventils der Strömungsweg 10 gebildet. Die hohl ausgebildeter, gegen die Kraft einer Feder ver- 5 Hülse 14 ist mit mehreren im Abstand voneinander schiebbarer Kolbenschieber angeordnet ist, dessen angeordneten flanschartigen, ringförmigen Vorsprüneines Ende durch eine vom Druckmittel beaufschlagte, gen 16 ο, 16 b und 16 c versehen, welche sich mit der eine Drosselöffnung aufweisende Stirnwand ver- Innenfläche des Gehäuses 12 in Anlage befinden, schlossen ist, und der in axialem Abstand zueinander Innerhalb der Ringflansche 16 α, 16 & sind Dichtungen angeordnete Durchgänge steuert, die mit dem primä- ίο 18 a und 18 ö angeordnet, so daß zwischen den ren und dem sekundären Verbraucher verbunden Flanschen 16 a, 166 und dem Gehäuse 12 eine ringsind. förmige Kammer 20 gebildet ist. In dem Gehäuse 12

Bei diesem bekannten Steuerventil wird beider- ist ein zweiter Strömungsweg 22 zur Abführung des seits der Drosselöffnung im Kolbenschieber eine Druckmittels aus der ringförmigen Kammer 20 anDruckdifferenz erzeugt, die, wenn sie die Kraft der 15 geordnet. Ferner befindet sich im Gehäuse 12 ein Feder übersteigt, derf Kolbenschieber verschiebt und Strömungskanal 24, welcher mit einer ringförmigen unter gleichzeitigem progressivem Verschließen der Kammer 26 in Verbindung steht, welche sich zwi-Durchgangsöffnung zum primären Verbraucher die sehen der Hülse 14 mit den Ringflanschen 16 b, 16 c Durchgangsöffnung zum sekundären Verbraucher und dem Gehäuse 12 erstreckt. Innerhalb der Bohöffnet. Bei dieser Anordnung können die beiden 20 rung 30 der Hülse 14 ist der Kolbenschieber 28 längs Strömungskreise während des Betriebes nicht un- verschieblich gelagert. Zwischen der in der Zeichnung abhängig voneinander betriebsfähig bleiben, da bei rechten stirnseitigen Wand des Gehäuses 12 und voll geöffnetem Durchgang zum Sekundärverbraucher einer Trennwand 38 des Kolbenschiebers ist eine der Durchgang zum Sekundärverbraucher geschlossen Schraubenfeder 32, welche den Kolbenschieber 28 ist. 25 nach links beaufschlagt, angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Die linke Seite des Kolbenschiebers 28 ist durch

selbsttätiges Steuerventil für zwei Strömungswege zu eine mit einer ersten Drosselöffnung 36 ausgestattete schaffen, bei dem die Betätigung eines oder beider Stirnwand 34 versehen. Ferner besitzt der Kolben-Kreise in Abhängigkeit vom Gegendruck ohne Rück- schieber eine mittlere Trennwand 38, in der sich eine wirkung auf den Betrieb des anderen Strömungs- 30 zweite Drosselöffnung 40 befindet. Die Stirnwand 34 kreises erfolgen kann. Hierbei soll beim Überschreiten und die Trennwand 38 bilden zusammen mit der einer vorbestimmten Druckdifferenz am Kolben- Außenwand des Kolbenschiebers 28 eine erste Kamschieber eine Leistungssteigerung des Primärverbrau- mer 42. Mehrere sich radial durch die zylindrische chers stattfinden, und zwar durch erhöhte Druck- Außenwand dieser Kammer 42 hindurch erstreckende mittelzuführung. 35 Kanäle 44 gewährleisten eine Verbindung zwischen

Zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß der Kammer 42 und der Bohrung 30 der Hülse 14. vorgesehen, daß der Hohlraum des Kolbenschiebers Durch die Trennwand 38 und die sich rechts von

durch eine Trennwand in eine erste und eine zweite dieser Zwischenwand erstreckenden zylindrischen Kammer unterteilt ist, die durch eine in der Trenn- Wandabschnitte des Kolbens sowie die die Bohrung wand vorgesehene zweite Drosselöffnung verbunden 40 30 umgebenden Hülsenabschnitte und die rechte sind, die kleiner als die in der Stirnwand vorgesehene Stirnwand des Gehäuses 12 bilden eine zweite Kamerste Drosselöffnung ift, und daß der eine Durchgang mer 46. Diese Kammer 46 steht über mehrere radiale mit der zweiten Kammer und ständig mit dem Primär- Kanäle 48 mit der Bohrung 30 der Hülse 14 in Ververbraucher verbunden ist, während der andere bindung. In axialem Abstand von den Kanälen 48 Durchgang die erste Kammer in zunehmendem Maße 45 sind weitere Kanäle 50 angeordnet, welche gleichbei zunehmender Druckdifferenz an der zweiten falls eine Verbindung der Kammer 46 zu der Bohrung Drosselöffnung mit dem Sekundärverbraucher und 30 herstellen. In der Hülse 14 sind einerseits Verab einer vorbestimmten Druckdifferenz an der ersten bindungskanäle 52 zwischen der ringförmigen Kam-Drosselöffnung über, einen Nebenschlußkanal und mer 20 und der Bohrung 30 vorgesehen, andererseits einen Durchgang -mit der zweiten Kammer zur 50 in axialem Abstand davon Kanäle 54 a und 54 b, Leistungserhöhung des Primärverbrauchers verbindet, welche sich gleichfalls durch die Wandungen der wobei die Zufuhr zum Sekundärverbraucher über Hülse 14 radial hindurch erstrecken und die Bohrung einen von der Kante der die erste Drosselöffnung 30 mit der ringförmigen Kammer 26 verbinden, aufweisenden Stirnfläche des Kolbenschiebers ge- Im Betrieb wird der Kolbenschieber 28 bei der in

steuerten Durchgang erfolgt. 55 Fig. 1 dargestellten Anfangslage 14 gedrückt. Die

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in Funktion des Steuerventils soll im folgenden an Hand der Zeichnung dargestellt. verschiedener Betriebszustände ausführlich erläutert

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Aus- werden,
führungshorn! des erfindungsgemäßen Steuerventils; Fetriebsphase 1 der ersten Stufe

F1 g. 2 zeigt dasselbe Steuerventil; 60 ^r

F i g. 3 zeigt dasselbe, wobei der Kolbenschieber Darunter soll der Betrieb von einer Anfangsmenge

gegenüber der Stellung in den F i g. 1 und 2 ver- bis zum Erreichen der Kapazität des ersten Ströschoben ist; mungsweges verstanden werden. Eine Anfangsmenge

F i g. 4 veranschaulicht den Kolbenschieber in einer wird durch den Strömungsweg 10 hindurchgeführt, gegenüber der Darstellung in F i g. 3 verschobenen 65 wobei das Druckmittel durch die in der Stirnwand 34 Lage; angeordnete Drosselöffnung 36 in die Kammer 42 des

F i g. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie F i g. 4, Kolbenschiebers 28 einströmt. Aus der Kammer 42 und strömt diese Anfangsmenge in die zweite Kammer

3 4

46 und von dort durch die radial die Kolbenwandun- im zweiten Strömungskreis übersteigenden Betrag, gen durchbrechenden Kanäle 50 und die sich radial Diese Betriebsstellung zeigt F i g. 2. durch die Wandungen der Hülse 14 hindurch erstrek- In dieser Betriebsphase wird der Kolbenschieber

kenden Kanäle 54 a in die ringförmige Kammer 26. 28 gegen die Wirkung der Feder 32 relativ zur Hülse Die Abströmung aus der Kammer 26 erfolgt durch 5 14 nach rechts infolge der an der Drosselöffnung 40 den Kanal 24 des ersten Strömungskreises. Bei die- auftretenden Druckdifferenz verschoben. Die Drucksem Strömungszustand sind die Kanäle 44 im Kolben- mittelzumessung zum ersten Strömungskreis ist einschieber 28 nicht mit den Kanälen 52 in der Hülse gestellt durch die relative Lage der Kanäle 44 im 14 abgeglichen, und die gesamte Druckmittelmenge Kolbenschieber 28 und die Durchgangskanäle 52 im strömt durch den Strömungsweg 10 hindurch in den io Gehäuse 14, wobei die Durchströmung bei einem im ersten Strömungskreis. wesentlichen konstanten Druckabfall durch diese

n^-uu oj * ο* * Kanäle erfolgt. Dieser Druckabfall führt zu einer im

Betriebsphase 2 der ersten Stufe wesentlichen konstanten Strömungsmenge im ersten

Hierunter soll der Betrieb bei einer Strömungs- Strömungsweg, wobei die überschüssige Druckmittelmenge verstanden werden, welche über der Kapazität 15 menge in Richtung zum zweiten Strömungsweg abdes ersten Strömungsweges liegt und gleich dem geführt wird. Anfangswert für den Betrieb in der zweiten Stufe

ist. In dieser Betriebsphase tritt eine Betriebsstellung Übergang von der Stufe 1 zur Stufe 2

ein, in der der Gegendruck im zweiten Strömungs- Sobald die Druckmittelmenge über den vorgenann-

kreis auf einen Wert gehalten ist, welcher den Druck ao ten Betrag der ersten Stufe ansteigt, übernimmt die im ersten Strömungskreis übersteigt. Drosselöffnung 36 in der in den Figuren auf der

Sobald die Druckmittelmenge auf einen die Kapa- linken Seite des Kolbenschiebers 28 befindlichen zität des ersten Strömungsweges übersteigenden Stirnwand 34 die Steuerung. Die bei der Durch-Betrag anwächst, erfolgt eine Abströmung durch die strömung dieser Drosselöffnung 36 am Kolbenschie-Durchgangsöffnung 40 entsprechend der zwischen 25 ber 28 auftretende Druckdifferenz bewirkt eine Verden beiden Seiten der Trennwand 38 des Kolbens Schiebung des Kolbens in eine neue Steuerstellung wirkenden Druckdifferenz. entsprechend den Darstellungen in den F i g. 3 und 4.

Infolge dieser Druckdifferenz wird der Kolben- Sobald sich der Kolbenschieber 28 gegenüber der schieber 28 in Richtung auf die rechte Stirnwand des Hülse 14 vollständig in die der zweiten Stufe entGehäuses 12 beaufschlagt, so daß die Feder 32 bei 30 sprechende Steuerlage (s. F i g. 4) bewegt hat, geeiner hierdurch bedingten Axialverschiebung des langen die Kanäle 44 zur Zusammenwirkung mit Kolbenschiebers eine Zusammendrückung erfährt. einem sich zwischen den Außenwandungen des KoI-Durch die Axialverschiebung des Kolbens gegenüber benschiebers 28 und der Hülse 14 erstreckenden der im Gehäuse 12 festgelegten Hülse 14 gelangen die Nebenschlußkanal 47, welcher mit der Kammer 46 Kanäle 50 und 44 im Kolbenschieber 28 mit den in 35 über die Kanäle 48 in Verbindung steht. Über die der Hülse 14 angeordneten Kanälen 54 a und 52 zur Kanäle 44, den Nebenschlußkanal 47 und die Kanäle Deckung. Demzufolge strömt eine durch die an den 48 ist dann parallel zu der Drosselöffnung 40 in der Kanalquerschnitten vorliegende Druckdifferenz be- Trennwand 38 ein zweiter Strömungsweg von der stimmte Druckmittelmenge von der Kammer 46 über Kammer 42 zur Kammer 46 geschaffen. Dieser pardie Kanäle 50, 54 a in die Kammer 26 und von dort 40 allele Strömungsweg dient zur Erhöhung der Kapaziin den dem ersten Strömungskreis zugeordneten tat des ersten Strömungskreises. Kanal 24 und ferner aus der Kammer 42 durch die . -or

Kanäle 44,52 in die Kammer 20 und von dort weiter Betriebsphase 1 der zweiten Stufe

in den dem zweiten Strömungskreis zugeordneten Die Druckmittelführung in dieser Betriebsphase

Kanal 22. Der Druckmitteldurchtritt durch die Dros- 45 liegt über dem Maximum der Strömungsmenge der selöffnung 36 verursacht in dieser Betriebsstellung ersten Stufe mit Gegendruck, wobei der Druck des keine Druckdifferenz, welche eine Veränderung der zweiten Strömungskreises über dem Betriebsdruck Axiallage des Kolbenschiebers 28 herbeiführen des ersten Kreises liegt (s. F i g. 5). Bei dieser Einkönnte. Bei diesem Betriebszustand erfolgt die Steue- stellung strömt das Druckmittel durch die Drosselrung des Druckmittels allein durch die Drosselöffnung 50 öffnung 40 und den Parallelstromweg, welcher durch 40 in der Trennwand 38 des Kolbenschiebers. Die die Kanäle 44, den Nebenschlußkanal 47 und die Zumessung des Druckmittels zum ersten Strömungs- Kanäle 48 gebildet ist, wobei der Kolbenschieber 28 kreis ist durch die Relativlage des Kolbenschiebers eine Druckbeaufschlagung in Richtung auf die Feder 28 gegenüber der Hülse 14 bzw. durch die Lage der 32 und mithin eine Verschiebung in der Zeichnung Durchgangskanäle50 zu den Durchgangskanälen54α 55 nach rechts erfährt, wie dies Fig. 5 zeigt. Die Druckfestgelegt. Bei der Durchströmung dieser Kanäle tritt mittelzumessung zum ersten Strömungskreis erfolgt ein im wesentlichen konstanter Druckabfall auf, wo- in Abhängigkeit von der Lage der Kanäle 50 zu den durch die Einstellung der Kanäle und mithin der Durchgangskanälen 54 ft, bei im wesentlichen kon-Druckmittelfluß zum ersten Strömungskreis konstant stantem Druckabfall an diesen Durchgängen. Dableibt. Die die Kapazität des ersten Strömungskreises 60 durch wird eine im wesentlichen konstante Druckbei dieser Betriebsstellung übersteigende Strömungs- mittelmenge zum ersten Strömungskreis abgeführt, menge wird dem zweiten Strömungskreis zugeführt. und die überschüssige Druckmittelmenge strömt in

_..,, _, . _. , den zweiten Strömungskreis ab.

Betriebsphase 3 der ersten Stufe

In dieser Betriebsphase liegt die gleiche Druck- 6₅ Betriebsphase 2 der zweiten Stufe

mittelmenge vor wie in der zweiten Betriebsphase Die Strömungsmenge in dieser Betriebsphase ist

der ersten Stufe, jedoch hat der Gegendruck im ersten in der gleichen Weise wie die Betriebsphase 1 der

Strömungskreis einen den Wert des Betriebsdruckes zweiten Stufe begrenzt, jedoch überwiegt der Gegen-

druck im ersten Strömungskreis gegenüber dem Betriebsdruck des zweiten Strömungskreises. Unter diesen Betriebsbedingungen strömt das Druckmittel durch die Drosselöffnung 40 in der Trennwand 38 des Kolbenschiebers und durch den vorgenannten Parallelströmweg und beaufschlagt gleichfalls den Kolben in Richtung auf die rechte Endwand des Gehäuses 12 bzw. im Sinne einer Zusammendrückung der Feder 32 (s. Fig. 6). Die Druckmittelzumessung zum ersten Strömungskreis ist in diesem Falle durch die Lage des linken Kolbenendabschnittes in bezug auf die linke Steuerkante des Kanals 51 in der Hülse 14 eingestellt. Auch hier ist eine im wesentlichen konstante Strömungsmittelabführung in Richtung auf den ersten Strömungsmittelkreis sichergestellt, wobei die überschüssige Strömungsmittelmenge zum zweiten Strömungskreis abgeleitet ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbsttätiges Steuerventil zur Versorgung eines primären und eines sekundären Verbrauchers mit Druckmittel, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Bohrung, in der ein hohl ausgebildeter, gegen die Kraft einer Feder verschiebbarer Kolbenschieber angeordnet ist, dessen eines Ende durch eine vom Druckmittel beaufschlagte, eine Drosselöffnung aufweisende Stirnwand verschlossen ist, und der in axialem Abstand zueinander angeordnete Durchgänge steuert, die mit dem primären und dem sekundären Verbraucher verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Kolbenschiebers (28) durch eine Trennwand (38) in eine erste und eine zweite Kammer (42 bzw. 46) unterteilt ist, die durch eine in der Trennwand vorgesehene zweite Drosselöffnung (40) verbunden sind, die kleiner als die in der Stirnwand (34) vorgesehene erste Drosselöffnung (36) ist, und daß der eine Durchgang (50) mit der zweiten Kammer (46) und ständig mit dem Primärverbraucher verbunden ist, während der andere Durchgang (44) die erste Kammer (42) in zunehmendem Maße bei zunehmender Druckdifferenz an der zweiten Drosselöffnung (40) mit dem Sekundärverbraucher und beim Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz an der Drosselöffnung (36) über einen Nebenschlußkanal (47) und einen Durchgang (48) mit der zweiten Kammer (46) zur Leistungserhöhung des Primärverbrauchers verbindet, wobei die Zufuhr zum Sekundärverbraucher über einen von der Kante der die erste Drosselöffnung (36) aufweisenden Stirnfläche (34) des Kolbenschiebers (28) gesteuerten Durchgang (51, 20) erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen