DE19539521C2 - Stromregelventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Stromregelventil gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Stromregelventile werden bevorzugt dann ein
gesetzt, wenn in einem Hydrauliksystem beispielsweise Zy
linder und Motoren mit unterschiedlichen und schwankenden
Lastdrücken mit je einem vorgewählten, konstanten Volumen
strom versorgt werden sollen. Das heißt, das Stromregelven
til bestimmt den zufließenden Nutzstrom für den Verbrau
cher, beispielsweise den Hydrozylinder oder den Hydromotor.
Prinzipiell gibt es drei Anordnungsmöglichkeiten für Strom
regelventile in Hydrosystemen, wobei die Anordnung im Zu
lauf zum Verbraucher (Primärsteuerung) im Ablauf des Ver
brauchers (Sekundärsteuerung) oder in einer Bypass-Leitung
der Hydropumpe (Bypass-Steuerung) vorgesehen sein kann.
Bei den bekannten Stromregelventilen wird durch Hinter
einanderschalten einer fest einstellbaren Verengung, das
heißt einer Meßblende und einer in Abhängigkeit von den
veränderlichen Druckverhältnissen ansteuerbaren Druckwaage
mit einem Ventilschieber (Regelblende) erreicht, daß das
Druckgefälle an der Meßblende konstant bleibt, so daß ein
konstanter Durchflußstrom durch das Stromregelventil ein
stellbar ist.
In Fig. 1, auf die bereits hier Bezug genommen wird,
ist ein Zwei-Wege-Stromregelventil gezeigt, wie es bei
spielsweise im Datenblatt J2A 60 "2-Wege-Stromregelventil",
S. J.07, J.08 der Anmelderin beschrieben ist.
Ein derartiges bekanntes Stromregelventil 1 hat ein
Ventilgehäuse 2 mit einer Axialbohrung als Ventilbohrung 4,
die einerseits in einem Eingangsanschluß P mündet und ande
rerseits durch einen Drosselkörper 6 verschlossen ist, der
in der Ventilbohrung axial verschiebbar gelagert ist, wobei
die Einstellung der Axiallage über eine Stelleinrichtung 8
erfolgt, die in Axialrichtung von außen her zugänglich ist.
Der Drosselkörper 6 hat einen Drosselbolzen 10, der in eine
Drosselbuchse 12 hineinragt, so daß durch Zusammenwirken
des Drosselbolzens 10 und der Drosselbuchse 12 der wirksame
Querschnitt der Meßblende durch Axialverschiebung des Dros
selkörpers 6 einstellbar ist. Die Drosselbuchse 12 ist an
einer Stirnfläche der Ventilbohrung 4 abgestützt und im Be
reich des Drosselbolzens 10 mit Radialbohrungen 14 verse
hen, über die eine Verbindung des Eingangsanschlusses P mit
einem Ausgangsabschluß A erfolgt.
An dem vom Drosselbolzen 10 entfernten Endabschnitt der
Drosselbuchse 12 ist eine Regelfeder 16 abgestützt, die
wiederum einen Ventilschieber 18 vorspannt, der in der Ven
tilbohrung 4 axial verschiebbar geführt ist und über dessen
von der Federseite entfernten Endabschnitt der Öffnungs
querschnitt des Ausgangsanschlusses A auf- oder zusteuerbar
ist. Der Ventilschieber 18 hat eine Innenbohrung, so daß
der Anschluß P über die Innenbohrung des Ventilschiebers,
die Drosselbuchse (Meßblende) 12, die Radialbohrungen 14
mit dem Ausgangsanschluß A verbunden ist. Bei einer Anströ
mung in Richtung der Ventillängsachse strömt die Flüssig
keit durch die Innenbohrung des Ventilschiebers 18 und
durch den einstellbaren Ringspalt der Meßblende hin zum ge
regelten Ausgang. Sobald zwischen dem Eingangsanschluß P
und dem geregelten Ausgangsanschluß A eine der Federrate
entsprechende Druckdifferenz erreicht ist, wird der Ventil
schieber 18 in der Darstellung nach Fig. 1 nach links ver
schoben, so daß dieser den Volumenstrom zum geregelten Aus
gangsanschluß A abdrosselt und somit die Druckdifferenz an
der Meßblende konstant gehalten wird. Durch diesen konstan
ten Druckabfall über der Meßblende wird auch der geregelte
Ausgangsvolumenstrom unabhängig von den Druckschwankungen
am Eingangsanschluß P konstant gehalten. Wie bereits er
wähnt, kann der Ventilschieber den Querschnitt des Aus
gangsanschlusses erst dann verändern, wenn die Federkraft
der Regelfeder 16 überwunden wird. Das heißt also, wenn die
Druckdifferenz über der Meßblende größer ist als die Feder
kraft geteilt durch die wirksame Ventilschieberfläche.
Derartige Stromregelventile können auch in umgekehrter
Richtung, das heißt vom Anschluß A hin zum Anschluß P
durchströmt werden, und wirken dann als Rückschlagventil,
wobei in der Rückschlagfunktion der Druckverlust von der
Einstellung der Meßblende (Drosselbolzen 10, Drosselbuchse
12) abhängig ist. Das heißt, bei der Verwendung als Rück
schlagventil wirkt die Regelfeder 16 als Rückschlagfeder.
Bei Einsatz eines derartigen Stromregelventils als
Rückschlagventil hat sich jedoch gezeigt, daß die Rück
schlagfunktion aufgrund der vergleichsweise hohen Federrate
der Regelfeder 16 nur in wenigen Fällen den Anforderungen
genügt. Genauer gesagt erfolgte die Zusteuerung des Aus
gangsanschlusses A nur bei derart hohen Druckgefällen zwi
schen Anschluß P und dem Ausgang der Meßblende, daß der
Einsatz des Stromregelventils nur auf verhältnismäßig wenig
Anwendungsfälle beschränkt war.
In der DE 41 36 991 A1 ist ein hydraulisches Wegeventil
offenbart, dem ein Stromregelventil und ein diesem nachge
schaltetes Rückschlagventil zugeordnet sind. Über diese
beiden zugeordneten Ventile ist der Druckmittelstrom zwi
schen einem Zulaufkanal und einem Motoranschluß begrenzbar.
Durch das Rückschlagventil wird eine Druckmittelströmung in
umgekehrter Richtung, d. h. von einer Zulaufkammer über ei
nen Regelschieber hin zum Zulaufkanal verhindert. Bei einem
derartigen Ventil ist daher eine umgekehrte Druckströmung
nicht vorgesehen.
Die DE 33 43 960 A1 betrifft ein Stromregelventil, bei
dem ein Hauptkolben mit einer darin befestigten Meßblende
mit konstanter Blendenöffnung in einer Ventilbohrung ge
führt ist, so daß ein Volumenstrom von einem Eingangsan
schluß zu einem Ausgangsanschluß durckunabhängig konstant
gehalten werden kann. Um eine Durchströmung in Gegenrich
tung zu ermöglichen, ist der Hauptkolben mit einem radialen
Bypass-Kanal versehen, der mittels eines am Außenumfang des
Hauptkolbens geführten Ringes aufsteuerbar ist. Bei dieser
Konstruktion hat der Hauptkolben einen äußerst komplizier
ten Aufbau, da in diesem der Ring zur Aufsteuerung des
Bypass-Kanals, der Bypass-Kanal selbst und die Meßblende
mit konstantem Querschnitt ausgebildet werden müssen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Stromregelventil zu schaffen, bei dem mit minimalem
vorrichtungstechnischen Aufwand eine Durchströmung von Ein
gangsanschluß zum Ausgangsanschluß und in umgekehrter Rich
tung möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Stromregelventil mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch die Maßnahme, in der Ventilbohrung eine Meßblen
denbuchse anzuordnen, die mit einem veränderbaren Öffnungs
querschnitt ausgeführt ist und den Bypass-Kanal durch Zu
sammenwirken der Meßblendenbuchse und des Rückschlagstell
gliedes aufzusteuern, kann der Ventilschieber selbst gegen
über dem aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen we
sentlich einfacher ausgeführt werden. Auf diese Weise läßt
sich das Gesamtgewicht des Ventilschiebers absenken, so daß
das Ansprechverhalten des Stromregelventils aufgrund der
geringeren zu bewegenden Massen gegenüber der herkömmlichen
Lösung wesentlich verbessert werden kann. Die geringere
Masse des Ventilschiebers erlaubt es auch, den Regelvorgang
mit einer geringeren Fehlerrate auszuführen, so daß das An
sprechverhalten weiter verbessert ist. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß der Durchmesser des Ventilschiebers
kleiner ausgebildet werden kann, da an seinem Außenumfang
keine Führungen zur Aufnahme und Vorspannung eines Ringes
(siehe DE 33 43 960 A1) ausgebildet sein müssen. Auch die
Innenbohrung des Ventilschiebers kann gegenüber dem Stand
der Technik wesentlich einfacher hergestellt werden, da die
veränderbare Meßblende nicht im Ventilschieber sondern an
einer Meßblendenbuchse ausgebildet ist.
Es wird bevorzugt, wenn der die
Regelblende bildende Ventilschieber buchsenförmig aufgebaut
ist, so daß er entlang seiner Innenbohrung durchströmt wird
und koaxial zu der Meßblendenbuchse in der Innenbohrung
geführt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Rück
schlagstellglied durch einen Rückschlagkolben gebildet, der
axial verschiebbar im Ventilschieber geführt ist und der
über die Rückschlagfeder gegen einen an der Meßblende aus
gebildeten Sitz vorspannbar ist, so daß gegen die Vorspan
nung der Rückschlagfeder der Rückschlagkolben von der Meß
blendenbüchse abhebbar und der Bypass-Kanal somit aufsteu
erbar ist. Die Wirkung des Rückschlagstellgliedes ist in
diesem Fall im wesentlichen bestimmt durch den Druckabfall
im Bereich des Sitzes an der Meßblendenbuchse und von der
Federrate der Rückschlagfeder.
Bei diese Variante wird es bevorzugt, daß die Regelfe
der an einer von der Meßblendenbuchse entfernten Stirn
seite, vorzugsweise einer Radialschulter des Rückschlagkol
bens abgestützt ist.
Die Regelfeder wird bevorzugterweise an dem meßblenden
seitigen Endabschnitt des Ventilschiebers der Regelblende
abgestützt, so daß Bauraum einsparbar und eine Regelfeder
mit vergleichsweise großem Außendurchmesser einsetzbar ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt in die Abstüt
zung der Regelfeder vorzugsweise an einem Axialbund des
Ventilschiebers, der sich über den Ausgangsanschluß A hin
aus erstreckt und der von Axialbohrungen durchsetzt ist,
über die der Federraum, in den die Meßblende mündet mit dem
Ausgangsanschluß A verbunden ist.
Die Abstützung der Rückschlagfeder und die Relativan
ordnung des Rückschlagkolbens zur Meßblendenbuchse erfolgt
vorteilhafterweise nach den Weiterbildungen gemäß den Un
teransprüchen 6 und 7.
Gemäß einer weiteren Konstruktionsvariante wird der By
pass-Kanal durch Radialbohrungen der Meßblendenbuchse ge
bildet, die vom Ventilschieber gegen die Vorspannung der
Rückschlagfeder aufsteuerbar ist. In diesem Ausführungsbei
spiel ist die Regelfeder an einer Radialschulter der Ven
tilschieber-Innenbohrung abgestützt, das heißt die Regelfe
der ist innerhalb des Ventilschiebers angeordnet. Der Ven
tilschieber wirkt bei diesem Ausführungsbeispiel auch als
Rückschlagstellglied
Vorteilhafterweise erfolgt die Abstützung der Regelfe
der am Ventilschieber durch Zwischenschalten einer Stütz
buchse, deren anderer Endabschnitt am Ventilgehäuse abge
stützt ist, wobei die Stützbuchse die Rückschlagfeder vor
teilhafterweise in Axialrichtung durchsetzt.
Der Ausgangsanschluß des Stromregelventils und der Meß
blendenausgang können mit sich erweiterndem Querschnitt ge
mäß den Unteransprüchen 13 und 14 ausgebildet werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein herkömmliches Stromregelventil;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungs
beispiel eines erfindungsgemäßen Stromregelventils;
Fig. 3 ein Bauelement des Stromregelventils aus Fig. 2
und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromregelventils.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein erstes Aus
führungsbeispiel eines Stromregelventils 1, das als Einbau
ventil ausgebildet ist.
Der Einfachheit halber werden im folgenden für einander
entsprechende Bauelemente die gleichen Bezugszeichen ver
wendet, wie sie bereits bei der Beschreibung des Standes
der Technik in Fig. 1 zugeordnet wurden.
Das Stromregelventil 1 hat ein Ventilgehäuse 2, das
über einen Gewindeabschnitt in einen Ventilblock ein
schraubbar ist. Der in Fig. 2 rechte Abschluß des Stromre
gelventils ist durch eine Abschlußschraube 20 gebildet, in
der eine Durchgangsbohrung als Eingangsanschluß P ausgebil
det ist.
Im Axialabstand zum Eingangsanschluß P ist ein Aus
gangsanschluß A ausgebildet, der beim gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel durch zwei in Reihe angeordnete Radialboh
rungssterne 21 und 22 gebildet ist, von denen die Radial
bohrung 21 einen geringeren Durchmesser aufweist als die
Radialbohrung 22. Zwischen den beiden Radialbohrungen 21,
22 verbleibt eine Trennwandung, die über eine Verbindungs
bohrung 24 im Ventilgehäuse 2 überbrückt ist, diese Verbin
dungsbohrung 24 ist in Fig. 2 gestrichelt angedeutet.
Der in Fig. 2 linke Endabschnitt der Ventilbohrung 4
ist durch ein Reduzierstück 26 gebildet, das in einem ra
dial erweiterten und mit einem Gewindeabschnitt versehenen
Endabschnitt der Ventilbohrung 4 eingeschraubt ist. Über
das Reduzierstück 26 erfolgt eine radiale Zurückstufung der
Ventilbohrung 4, wobei ein Innengewindeabschnitt des Redu
zierstücks 26 in Gewindeeingriff steht mit einer Spindel
28, deren Betätigungsabschnitte 30 axial aus dem Reduzier
stück 26 nach außen vorsteht und somit für die Bedienperson
zugänglich ist.
In der Spindel 28 ist in bekannter Weise ein Drossel
bolzen 10 drehbar gelagert, so daß eine Verstellbewegung
der Spindel 28 in eine Axialbewegung des Drosselbolzens 10
umgesetzt wird. Der Drosselbolzen 10 taucht mit seinem aus
kragenden Endabschnitt in eine Meßblendenbuchse
12 ein, die an der benachbarten Stirnfläche des Reduzier
stücks 26 abgestützt ist. In der Umfangswandung der Meß
blendenbuchse ist zumindest eine Drosselöffnung 32 ausge
bildet, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Form
eines Dreieckfensters hat, das sich weg vom Drosselbolzen
10 verjüngt.
Durch die Verstellung der Spindel 28 und die daraus re
sultierende Axialverschiebung läßt sich der Querschnitt der
Drosselöffnung 32 und damit der wirksame Querschnitt der
vom Drosselbolzen 10 und der Meßblendenbuchse 12 mit der
Drosselöffnung 32 gebildeten Meßblende variieren.
Die Meßblendenbuchse 12 ist zwischen der Stirnfläche
des Reduzierstücks 26 und einer Anlagefläche der Ventilboh
rung 4 mit einer Radialschulter eingespannt. An dieser ist
die Regelfeder 16 abgestützt, so daß diese die Meßblenden
buchse 12 umgibt.
Der andere Endabschnitt der Regelfeder 16 liegt an ei
nem Ventilschieber 18 an, über den die Radialbohrungen 21
und 22 und 24 des Ausgangsanschlusses A auf- oder zusteuer
bar sind.
In der gezeigten Grundposition liegt der Ventilschieber
18 mit seinem von der Regelfeder 16 entfernten Endabschnitt
an der Abschlußschraube 20 an, so daß die Anschlußbohrungen
21 und 22 aufgesteuert sind. Der Ventilschieber 18 ist mit
einem Anlagebund 34 versehen, an dem die Regelfeder 16 an
greift. Der Außenumfang des Anlagebunds 34 ist geringfügig
kleiner als der in der Ventilbohrung geführte Teil des Ven
tilschiebers 18 ausgebildet. Im Axialabstand zum Anlagebund
34 ist eine Ringnut 36 ausgebildet, die - in der in Fig. 2
gezeigten Grundstellung - etwa in dem Bereich der Radial
bohrungen 21, 22 angeordnet ist und deren Breite etwa an
die Gesamtbreite (Darstellung nach Fig. 2) der beiden ne
beneinander gelegenden Radialbohrungen 21, 22 angepaßt ist.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Ventilschiebers 18
von der Regelfederseite aus gesehen. Wie daraus entnehmbar
ist, sind im Bereich des Anlagebundes 34 vier Axialbohrun
gen 38 vorgesehen, die auf einem gemeinsamen Teilkreis lie
gen, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser der Ventilboh
rung 4 entspricht.
Die Axialbohrungen 38 erstrecken sich bis zu der in
Fig. 2 rechten Seitenwandung der Ringnut 36, so daß über
die Ringnut 36 und die Axialbohrungen 38 eine Verbindung
des Federraums 40 mit dem Ausgangsanschluß A herstellbar
ist.
Ventilschieber 18 und Ausgangsanschluß A wirken somit
als Regelblende, über die der Druckabfall an der Meßblende
32 (Drosselbolzen 10, Meßblendenbuchse 12) regelbar ist.
Der buchsenförmig aufgebaute Ventilschieber 18 hat eine
Innenbohrung 42, in der ein ebenfalls buchsenförmig aufge
bauter Rückschlagkolben 44 geführt ist. Der mit einem End
abschnitt in den Federraum 40 hineinragt und an einen Ven
tilsitz 46 der Meßblendenbuchse 12 in Anlage bringbar ist,
so daß letztere und der Rückschlagkolben 44 koaxial zuein
ander angeordnet sind. Der Rückschlagkolben 44 wird über
eine Rückschlagfeder 48 in Richtung auf den Ventilsitz 46
vorgespannt. Die Rückschlagfeder 48 stützt sich einerseits
an einem am Außenumfang des Rückschlagkolbens 44 befestig
ten Stützring und andererseits an der Abschlußschraube 20
ab. Zum besseren Verständis sei im folgenden die Funktion
des Stromregelventils kurz beschrieben.
Beim Einsatz als Stromregelventil, das heißt bei der
Durchströmung von P nach A tritt das Hydraulikfluid axial
in das Stromregelventil ein, durchströmt den sich in seiner
dargestellten Grundposition befindlichen Rückschlagkolben
44 und tritt in die Meßblende ein. Deren wirksamer Quer
schnitt ist durch eine entsprechende Einstellung des Drossel
bolzens 10 vorgegeben, so daß das Hydraulikfluid die Dros
selöffnung 32 durchströmt und in den Federraum 40 eintritt.
Von hier gelangt das Hydraulikfluid von der Axialbohrung 38
des Ventilschiebers 18 über die Ringnut 36 hin zum Aus
gangsanschluß A.
Bei dieser Durchströmung des Stromregelventils wirkt
der Hydraulikfluiddruck auf die Stirnseiten des Ventil
schiebers 18, so daß bei einem entsprechenden Druckabfall
innerhalb des Stromregelventils 1 - genauer gesagt entlang
der Meßblende (Drosselbolzen 10, Meßblendenbuchse 12 mit
Drosselöffnung 32) der Ventilschieber 18 gegen die Vorspan
nung der Regelfeder 16 aus seiner Anlageposition an der Ab
schlußschraube 20 abgehoben und in Axialrichtung nach links
(Ansicht nach Fig. 2) bewegt wird. Dadurch wird der wirksa
me Querschnitt des Ausgangsanschlusses A zugesteuert, bis
sich eine Gleichgewichtlage des Ventilschiebers 18 ein
stellt. Durch diese Stellbewegung des Ventilschiebers 18
ist gewährleistet, daß der Druckabfall über der Meßblende
konstant bleibt.
Insoweit entspricht das erfindungsgemäße Stromregelven
til 1 einem herkömmlichen Stromregelventil, wie es in Fig.
1 dargestellt ist.
Bei umgekehrter Durchströmung, das heißt vom Ausgangs
anschluß A hin zum Eingangsanschluß P wirkt der Fluiddruck
am Anschluß A auf den sitzseitigen Endabschnitt des Rück
schlagkolbens 44, so daß bei entsprechendem Druckaufbau am
Anschluß A der Rückschlagkolben 44 von seinem Sitz 46 abge
hoben wird und das Hydraulikfluid vom Anschluß A unter Um
gehung der Meßblende direkt in den Innenraum des Rück
schlagkolbens 44 und somit hin zum Eingangsanschluß P strö
men kann. Die Stellbewegung des Rückschlagkolbens 44 ist
vorgegeben durch die wirksame Kolbenfläche und die Feder
rate der Rückschlagfeder 48, so daß bei entsprechender Ab
stimmung dieser beiden Größen eine optimale Anpassung an
die Betriebsbedingungen bei umgekehrter Durchströmung er
folgen kann.
Im normalen Betrieb, das heißt bei Durchströmung von P
nach A wird der Rückschlagkolben 44 durch die Rückschlagfe
der 48 und den Fluiddruck gegen seinen Sitz 46 gedrückt, so
daß der Bypass-Kanal zur Umgehung der Meßblende geschlossen
ist.
In Fig. 4 ist eine weitere Variante eines erfindungsge
mäßen Stromregelventils 1 dargestellt, bei allerdings kein
axial verschiebbarer Rückschlagkolben 44 vorgesehen ist.
In dem Ventilgehäuse 2 dieses Ausführungsbeispiels ist
wieder eine axial verlaufende Ventilbohrung 4 ausgebildet,
deren in Fig. 4 linker Endabschnitt mit einem Innengewinde
versehen ist, das in Eingriff steht mit dem Außenumfang ei
ner Spindel 50, die an ihrem rückwärtigen Ende einen Betä
tigungsabschnitt trägt und über die die Ventilbohrung 4 ab
geschlossen ist.
Am anderen Endabschnitt des Ventilgehäuses 2 ist der
Eingangsanschluß P ausgebildet. Der Ausgangsanschluß A mün
det wieder als Radialbohrungsstern des Ventilgehäuses 2 in
der Innenbohrung 4.
In der Spindel 50 ist der Drosselbolzen 10 drehbar
festgelegt, so daß durch eine entsprechende Verstellung der
Spindel 50 eine Axialbewegung des Drosselbolzens 10 bewirkt
wird. Dessen auskragender Endabschnitt taucht in die Meß
blendenbuchse 12 ein, die mit Radialbohrungen 32 versehen
ist, die durch den Drosselbolzen auf- oder zusteuerbar ist.
Die Meßblendenbuchse 12 ist an einem Stützring abge
stützt, der in der Ventilbohrung 4 des Ventilgehäuses 2 be
festigt ist und der auch einen Axialanschlag für die Spin
del 50 bildet (siehe Darstellung nach Fig. 4). In der ge
zeigten Grundstellung ist die als Drosselöffnung wirkende
Radialbohrung 32 der Meßblendenbuchse 12 abgesperrt oder
auf ihren geringsten Querschnitt verringert.
Der von der Spindel 50 entfernte Endabschnitt der Meß
blendenbuchse 12 taucht in den Ventilschieber 18 ein, der
axial verschiebbar in der Ventilbohrung 4 geführt ist. In
diesem Endabschnitt der Meßblendenbuchse 12 ist ein Radial
bohrungsstern 52 vorgesehen, der in der gezeigten Grund
position von der Innenumfangswandung des Ventilschiebers 18
geschlossen oder abgedeckt ist.
Der büchsenförmig aufgebaute Ventilschieber 18 ist über
die Regelfeder 16 in seine Ausgangsposition vorgespannt,
der der Ausgangsanschluß A vollständig aufgesteuert ist.
Der in Fig. 4 linke Endabschnitt der Regelfeder 16 ist an
der Stirnseite der Meßblendenbuchse 12 abgestützt, während
der andere Endabschnitt an einer Stützbuchse 54 angreift,
die axial verschiebbar in einer Führungsbuchse 56 geführt
ist, die ihrerseits an der Stirnseite des Ventilgehäuses 2
in Axialrichtung abgestützt ist. Der in die Innenbohrung 42
des Ventilschiebers 18 eintauchende Endabschnitt der Stütz
buchse 54 ist mit einem Radialbund versehen, der eine Anla
gefläche für die Regelfeder 16 bildet und der seinerseits
mit seiner von der Anlagefläche der Regelfeder 16 entfern
ten Stirnfläche in Anlage bringbar ist an einen Innenstirn
flächenabschnitt des Ventilschiebers 18. An der in Fig. 4
rechten Stirnfläche des Ventilschiebers 18 greift die Rück
schlagfeder 48 an, deren anderer Endabschnitt an der Füh
rungsbuchse 56 und damit am Ventilgehäuse 2 abgestützt ist.
In der Stützbuchse 54 sind ein oder mehrere Radialboh
rungen 58 ausgebildet, über die der Federraum der Rück
schlagfeder 48 mit dem Inneren der Stützbuchse 54 verbunden
ist, so daß der Druck am Eingangsanschluß P auf die rechte
Stirnfläche des Ventilschiebers 18 wirkt.
Beim Einsatz dieser Ventilanordnung als Stromregelven
til, das heißt bei Durchströmung von P nach A tritt das Hy
draulikfluid durch die Stützbuchse 54, den Ventilschieber
18 und den von der Meßblendenbuchse 12 und dem Drosselbol
zen 10 gebildeten Meßblendenquerschnitt hin zur Drosselöff
nung 32 und von dort zum Ausgangsanschluß A. Beim Ansteigen
des Druckabfalls über der Meßblende auf den vorgegebenen
Grenzwert wird die Regelfeder 16 zusammengedrückt, so daß
der Ventilschieber 18 in der Darstellung nach Fig. 4 axial
nach links verschoben und der Ausgangsanschluß A zuge
steuert wird. Bei dieser Steuerbewegung wird die Stütz
buchse 54 durch den Ventilschieber 18 mitgenommen, so daß
diese auch eine Axialbewegung entlang der Führungsbuchse 56
durchführt.
Durch die Axialbewegung des Ventilschiebers 18 ist wie
derum gewährleistet, daß der Druckabfall über der Meßblende
konstant bleibt.
Bei der umgekehrten Durchströmung des Stromregelventils
vom Anschluß A zum Anschluß P wirkt der am Ausgangsanschluß
A wirkende Fluiddruck auf die benachbarte Stirnfläche des
Ventilschiebers 18, so daß dieser mit einem Druck beauf
schlagt wird, der entgegen der Federkraft der Rückschlagfe
der 48 wirkt. Nach Überwinden der Federkraft 48 wird der
Ventilschieber 18 in der Darstellung nach Fig. 4 nach
rechts bewegt, so daß sich eine Relativ-Verschiebung zwi
schen dem Ventilschieber 18 und der Stützbuchse 54 ein
stellt, die an der Stirnfläche des Ventilgehäuses 2 abge
stützt ist. Durch die resultierende Axialbewegung des Ven
tilschiebers 18 wird der Radialbohrungsstern 52 aufgesteu
ert, so daß ein Bypass-Kanal geöffnet wird, der eine Umge
hung der Meßblende ermöglicht, so daß das Hydraulikfluid
direkt vom Ausgangsanschluß A durch den Radialbohrungsstern
52 hindurch, durch den Ventilschieber 18 und die Stütz
buchse 54 hin zum Eingangsanschluß P strömen kann.
Bei einem Druckaufbau von P nach A wird der Ventil
schieber 18 wiederum nach links bewegt, so daß der Radial
bohrungsstern 52 zugesteuert wird.
Auch bei dieser Variante kann die Federrate der Rück
schlagfeder 48 auf einfache Weise an die Betriebsbedingun
gen bei einer umgekehrten Strömung angepaßt werden, ohne
daß es eine Abänderung der Regelfederrate bedarf.
Beide Varianten zeichnen sich durch einen einfachen
Aufbau bei optimaler Anpaßbarkeit an die Betriebsbedingun
gen aus.
Claims (13)
1. Stromregelventil mit einer Meßblende (10, 32), die
zwischen einem Eingangsanschluß (P) und einem Ausgangsan
schluß (A) des Stromregelventils (1) angeordnet ist und mit
einem in einer Ventilbohrung (4) geführten Ventilschieber
(18), über den in Abhängigkeit vom Druckabfall an der Meß
blende (10, 32) ein Öffnungsquerschnitt (32) zum Aus
gangsanschluß (A) auf- oder zusteuerbar ist und der über
eine Regelfeder (16) in seine Öffnungsrichtung vorgespannt
ist und mit einem Rückschlagstellglied (18, 44), das durch
eine Rückschlagfeder (48) in Schließstellung vorgespannt
ist, wobei bei umgekehrter Durchströmung des Stromregelven
tils (1) über das Rückschlagstellglied (18, 44) gegen die
Vorspannung der Rückschlagfeder (48) ein Bypass-Kanal zur
Umgehung der Meßblende (10, 32) aufsteuerbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßblende (10, 32) an einer in der Ventilbohrung
(4) ausgebildeten Meßblendenbuchse (12) mit veränderbarem
Öffnungsquerschnitt ausgebildet ist und der Bypass-Kanal
durch Zusammenwirken der Meßblendenbuchse (12) und des
Rückschlagstellgliedes (18, 44) aufsteuerbar ist.
2. Stromregelventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilschieber (18) eine Innenbohrung
(42) hat, über die der Eingangsanschluß (P) mit der Meß
blende (10, 32) verbunden ist.
3. Stromregelventil nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein durchströmbarer Rückschlagkolben
(44) als Rückschlagstellglied in der Innenbohrung (42) ge
führt ist und über die Rückschlagfeder (48) gegen einen
Sitz (46) am Meßblendeneingang vorgespannt ist, so daß bei
umgekehrter Durchströmung durch Abheben des Rückschlagkol
bens (44) vom Sitz (46) der Bypass-Kanal aufsteuerbar ist.
4. Stromregelventil nach Patentanspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Regelfeder (16) an einer meßblenden
seitigen Stirnfläche des Ventilschiebers (18) abgestützt
ist.
5. Stromregelventil nach Patentanspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (18) eine sich über
den Ausgangsanschluß (A) hinaus erstreckenden Anlagebund
(34) für die Regelfeder (16) hat, der von zumindest einer
Axialbohrung (38) durchsetzt ist, die den Ausgangsanschluß
(A) mit einem Federraum (40) des Ventilschiebers (18) ver
bindet.
6. Stromregelventil nach einem der Patentansprüche 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (46) an der
Meßblendenbüchse (12) ausgebildet ist.
7. Stromregelventil nach einem der Patentansprüche 3 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagfeder (48) ei
nerseits an einem von der Meßblende (10, 32) entfernten Stirnflä
chenabschnitt des Rückschlagkolbens (44) und andererseits
an einer den Eingangsanschluß (P) bildenden Abschlußschrau
be (20) abgestützt ist.
8. Stromregelventil nach Patentanspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rückschlagfeder (48) an einer aus
gangsanschlußseitigen Stirnfläche des Ventilschiebers (18)
angreift, und die Regelfeder (16) einerseits an einer Ra
dialschulter der Innenbohrung (42) des Ventilschiebers (18)
und andererseits an einer Stirnfläche der Meßblendenbüchse
(12) abgestützt ist, die mit einem Endabschnitt in die In
nenbohrung (42) eintaucht.
9. Stromregelventil nach Patentanspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Endabschnitt der Meßblendenbüchse
(12) mit zumindest einer Radialbohrung (52) versehen ist,
die durch eine Axialbewegung des Ventilschiebers (18) als
Bypass-Kanal aufsteuerbar ist.
10. Stromregelventil nach Patentanspruch 8 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regelfeder (16) über eine Stütz
buchse (54) an der Stirnfläche des Ventilschiebers (18) ab
gestützt ist, deren einer Endabschnitt am Ventilgehäuse (2)
abstützbar ist und deren anderer Endabschnitt in die Innen
bohrung (42) eintaucht und mit einer Radialschulter verse
hen ist, die über die Regelfeder (16) gegen eine Innen
schulter des Ventilschiebers (18) vorgespannt ist.
11. Stromregelventil nach einem der Patentansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagfeder (48)
koaxial zur Stützbuchse (54) angeordnet ist.
12. Stromregelventil nach einem der vorhergehenden Patent
ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsanschluß
(A) mit sich erweiternder Querschnittsfläche, vorzugsweise
durch zwei zueinander beabstandete Radialbohrungssterne
(21, 22) ausgebildet ist.
13. Stromregelventil nach einem der vorhergehenden Patent
ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosselöffnung
(32) der Meßblende als Dreiecksfenster ausgebildet ist.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |