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3-Wege-Stromregelventil
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Die Erfindung betrifft ein 3-Wege-Stromregelventil für ein über einen
Druckanschluß P zucJeführtes Druckmedium für einmal über einen Verbraucheranschluß
A mit etwa konstanter Menge druckunabhängig zum Verbraucher und die Restmenge über
einen Restmengenanschluß R abführbar ist mit einem in einem
Gehäuse
gegen eiiie Druckfeder verschiebbar geführten Verteilerschieber, einer zwischen
dem Druckanschluß P und dem Verbravlcheranschl tlß A zwischengeschalteten im Querschnitt
einstellbaren Dosierdrossel, wobei die druckfederseitige Stirnseite des Verteilerschiebers
mit dem Verbraucheranschluß A und die gegenüberliegende Stirnseite mit deMm Druckanschluß
P verbunden ist.
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Stoppt bei einem solchen bekannten Stromregelventil die Abnahme des
Verbrauchers, so erfolgt ein Druckanstieg bis ein iiberdruckventil F,nspricht. Durch
die Entfernung des UIierdruckventils erfolgt im Stromregelventil ein erhöhter Druckstoß,
was, wenn weitere Verbraucher versorgt werden sollen, unerwünscht ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein 3-Wege-Stromregelventil
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bei plötlichem Abschalten des Verbraucherstroms
keine odel- nur sehr geringe Druckspitzen in der Druckmediumztlführleitung entstehen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zwischen dem
Verbraucheranschluß A und dem Raum der druckseitigen Stirnseite des Verteilerschiebers
eine Drossel vorgesehen ist, deren wirksamer Querschnitt
kleiner
ist als der maximale Durchflußquerschnitt der Dosierdrossel, daß ferner in der Verbindung
zwischen dem Druckanschluß P und der gegenüberliegenden Stirnseite des Verteilerschlebers
eine Drossel vorgesehen ist, und daß weiter der druckfederseitige Raum des Verteilerschiebers
durch ein überdruckventil über eine Drossel mit dem Restmengenanschluß R verbunden
ist, durch die vom druckfederseitigen Raum unter Druckabfall durch die zum Verbraucheranschluß
A führende Drossel bei einem Überdruck Druckmedium zum Restmengenanschluß R abfließen
kann, wodurch durch das über die mit dem Druckanschluß P verblncene Drossel in den
angeschlossenen Raum einströmendes Druckmedium der Verteilerschieber gegen die Druckfeder
verschoben und so durch eine Nut der Druckanschluß P direkt mit dem Restmengenanschluß
R verbunden wird.
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Durch die Kombination dieser Merkmale wird das 3-Wege-Stromregelventil
zugleich zum Überdruckventil. Insgesamt ist ein wesentlich geringerer Bauaufwand
erforderlich gegenüber einer getrennten Ausführung von Stromregelventil und überdruckventil.
Es sind weniger und in den Abmessungen kleinere Teile erforderlich und insbesondere
sind durch die Kombination sehr kurze Wegstrecken und damit kleine Ansprechzeiten
erreichbar, so daß in der Druckanschlußleitung keine
überhöhten
Druckspitzen auftreten.
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Vorteilhaft kanll die Ansprechdruckdifferenz des Uberdruckventils
einstellbar sein, so daß eine einfache Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen
möglich ist, ohne daß Teile ausgetauscht werden müssen. Lagerhaltung und Service
werden dadurch stark vereinfacht.
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Ein besonders kompakter Aufbau und ein einfaches Gehäuse des Stromregelventils
wird dadurch erreichbar, daß das Oberdruckvelttil im Verteilerschieber angeordnet
ist. Die Steuerung des Verteilerschiebers erfolgt so unmittelbaiibhne zeitliche
Verzögerung. Zweckmäßigerweise kann dazu im Verteilerschieber eine Längsbohrung
mit einem Gewindeendstück vorgesehen sein, in dem druckfederseits ein Ventilsitz
des Uberdruckventils eingeschraubt ist. Es können dann für unterschiedliche Durchflußleistungen
in den gleichen Verteilerschieber Uberdruckventile unterschiedlicher Abmessungen
entsprechend dem Verwendungszweck untergebracht werden. Zur weiteren Anpassung an
unterschiedliche Betriebsbedingungen kann die Vorspannung einer Druckfeder des überdruckventils
einstellbar sein.
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Vorteilhaft kann als Überdruckventil ein druckfederbelastetes Kugelventil
dienen, wobei die Kugel durch seitliche Führungsflächen in axialer Richtung verschiebbar
geführt
ist uii so ein rasches Ansprechen und Schließen bei geringstem Verschleiß sicherzustellen.
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Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher
erläutert.
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In der einzigen beigefügten Zeichnung ist ein Schnitt eines 3-Wege-Stromregelventils
dargestellt.
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In einem Gehäuse 1 ist in einer B,hrung 2 ein Verteilerschieber 3
gegen eine DruckFeder 4 verschiebbar geführt. Über seitliche Bohrungen sind Ringkanäle
5,6 und 7 der Bohrung 2 mit einem Dru.-kanschluß P, einem Verbraucheranschluß A
bzw. einem Restmengenanschluß R verbunden.
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Zwischen dem Verbraucheranschluß A und dem Ringkanal 6, der zugleich
druckfederseitiger stirnseitiger Raum 8 des Verteilerschiebers 3 ist, ist eine Drossel
9 vorgesehen, deren Durchflußquerschnitt kleiner ist als der maximale Durchflußquerschnitt
einer zwischen dem Druckanschluß P und dem Verbraucheranschluß A vorgesehenen, im
Querschnitt einstellbaren Dosierdrossel 10.
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Die Bohrung 2 im Gehäuse 1 ist einerseits durch eine Verschlußkappe
11, in der die Druckfeder 4 aufgenommen ist und andererseits durch eine Verschlußkappe
12 dicht versciilossen. Die Verschlußkappen 11 und 12 dienen zugleich als Endanschläge
für die Verschiebung des Verteilerschiebers 3.
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In seinem mittleren Bereich ist der Verteilerschieber 3 mit einer
breiten Nut 13 versehen, die in der Nähe des Ringkanals 7 angeschrägt ist, so daß
bei einem Abheben des Verteilerschiebers 3 von der Verschlußkappe 1 der Druckanschluß
P mit dem Restmengenanschluß R über die Nut 13 verbunden ist.
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Im Verteilerschieber 3 selbst ist ein Überdruckventil 14 vorgesehen.
Dazu ist in einer Längsbohrung 15 in einem Gewindeendstück 16 ein Ventilsitz 17
eingeschraubt. Es ist ein Kugelventil mit einer über einen Ventilteller 18 und eine
Druckfeder 19 belastete Kugel 20.
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In einer koaxialen Gewindebohrung 21 ist im Verteilerschieber 3 eine
Schraube 24 vorgesehen, auf deren Führungsstift 22 sich die Druckfeder 19 abstützt.
Zur Einstellung der Vorspannung der
Druckfeder 19 können auf der
Schraube 24 Scheiben 23 vorgesehen sei, es kann dabei auch die Vorspannungseinstellung
durch eine längere Schraube 24 erfolgen, die durch eine Kontermutter gesichert ist.
Das Ende des Führungsstifts 22 dient gleichzeitig als Anschlag für den Fedcrteller
18 des Überdruckventils 14, um bei plötzlich auftretenden Druckstößen eine Uberbeanspruchung
der Druckfeder 19 sicher zu vermeiden.
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Zur sauberen axialen Führung der Kugel 20 ist diese in Seitenflächen
29 des Ventilsitzes 17 verschiebbar geführt.
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Zwischen einer der L.ingsbohrung 15 gegenüberliegenden Längsbohrung
15' im Verteilerschieber 3 und dem Druckanschluß 1) ist eine Drossel 30 vorgesehen
und weiter ist auch zwischen dem Restmengenanschluß R und der Längsbohrung 15 innerhalb
des Überdruckventils 14 eine weitere Drossel 31 vorgesehen, wobei der Querschnitt
der Drossel 31 größer ist als der Querschnitt der Drossel 9 im Gehäuse 1.
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Im Normalbetrieb durchströmt das Druckmedium vom Druckanschluß P her
die Dosierdrossel 10 und gelangt über den Verbraucheranschluß A zum Verbraucher.
Die
Dosierdrossel 1 bewirkt einen Differenzdruck. Dieser im Ringkanal
6 gegenüber dem Ringkanal 5 niedrigere Differenzdruck bewirkt eiYIe Verschiebung
des Verteilerschiebtsrs 3 gegen die Druckfeder 4 so lange, bis ein Gleichgewicht
vorhanden ist. Dadurch wir die Verbindung zwischen dem Druck anschluß P und dem
Restmengenanschluß R hergestellt und zwar der Art, daß die Druckdifferenz zwischen
dem Ringkanal 5 und dem Verbraucheranschluß A immer konstant und damit auch unabhängig
vom Zuführdruck im Druckanschluß P ist.
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Die konstante Druckdifferenz bewirkt auch einen konstanten Durchfluß.
Der Durchflußstrom kann durch die Einstellung des Durchflußquerschnitts der Dosierdrossel
10 eingestellt werden.
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Stoppt nun die i:ntnahme am Verbraucheranschluß A, so hört die Drosselwirkung
der Dosierdrossel 10 auf und es verschwindet auch die Druckdifferenz zwischen den
Ringkanälen 5 und 6. Dadurch verschiebt sich der Verteilerscllieber 3 gegen die
Verschlußkappe 12 und schließt die Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und dem
Restmengenanschluß R. Damit steigt aber durch diese Absperrung der Druck im Druckanschluß
P unerwünscht an. Um dies zu verhindern, spricht das Uberdruckventil 14 auf einen
voreingestellten Differenzdruck an und es wird eine Verbindung zwischen dem
Raum
8 und dem Restmengenanschlur R hergestellt.
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Durch die Drossel 9, die im Querschnitt kleiner ist als der Durchflußquerschnitt
der Drossel 31, tritt im Raum 8 ein Druckabfall ein, gleichzeitig strömt über die
Drossel 30 vom Druckanschluß P her Druckmedium in den stirnseitigen Raum 27 und
bewirkt dadurch eine Verschiebunc des Verteilerschiebers 3 gegen die Druckfeder
4, wodurch die Verbindung zwischen dem Druckansehluß P und dem Restmengenanschluß
R hergestellt wird. Somit wirkt das erfindungsgemäße Ventil zuglticll als überdruckventil.
Die Abmessungen der Drosseln 30,31 und 9 sowie die Vorspannung der Druckfeder 19
beeinflussen die Höhe des einstellbaren überdrucks und können an die Betriebsbedingungen
und das verwendete Druckmedium entsprechend der Bedürfnisse angepaßt werden. Durch
die direkte Verbinciuncj des Druckanschlusses P mit dem Restmengenanschluß R kann
das Druckmedium bei relativ geringem Druckabfall einem am Restmengenanschluß R angeschlossellen
weiteren Verbraucher zugeführt werden. Das Druckmedium kann aber auch unter Herabsetzung
des Drucks im jruckanschluß P nahezu verlustfrei in einen Tank zurückgeführt werden,
so daß bei Nichtabnahme des Druck:nediums durch den Verbraucheranschluß A die Druckmediumförderung
energiesparend nur mit stark reduziertem Gegendruck ermöglicht ist, wodurch eine
Aufheizung des Druckmediums durch
die sonst üblich Drosselung bei
Überdruckventilen entfällt.
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