DE3012348A1 - FLOW CONTROL VALVE - Google Patents
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Description
R. 6216R. 6216
12.3.1980 Wd/Wl3/12/1980 Wd / Wl
Die Erfindung geht aus" von einem Stromregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges bekanntes Stromregelventil benötigt für diesen Zweck zwei Steuerkolben und zwei Reglerfedern, wodurch es sehr aufwendig in der Konstruktion wird.The invention is based on "a flow control valve according to the preamble of the main claim. Such a known one For this purpose, the flow control valve requires two control pistons and two control springs, which makes it very expensive in the construction will.
Das erfindungsgemäße Stromregelventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es sehr einfach baut, indem es - wie übliche Stromregelventile ohne die Möglichkeit zur Verhinderung des Anfahranspruchs - nur einen Steuerschieber benötigt. Dadurch wird es sehr einfach im Aufbau bei voller Erhaltung des bekannten Vorteils.The flow control valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the opposite The advantage is that it is very simple to build, as it - like conventional flow control valves - without the possibility of preventing it the start-up claim - only one control spool is required. This makes it very easy to set up with full preservation the well-known advantage.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stromregelventils möglich.By the measures listed in the subclaims Advantageous developments and improvements of the flow control valve specified in the main claim are possible.
30041/023830041/0238
ρ-ρ- R. 6 2 1R. 6 2 1
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Stromregelventil, Figur 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, Figuren 3 und 4 Abwandlungen einer Einzelheit, Figuren 5 und 6 Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Figur 2, Figur 7 ein Diagramm.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description explained in more detail. FIG. 1 shows a longitudinal section through a flow control valve, and FIG. 2 shows a longitudinal section by a second embodiment, Figures 3 and 4 modifications of a detail, Figures 5 and 6 modifications of the embodiment of Figure 2, Figure 7 is a diagram.
Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 1 zeigt einen sogenannten 3-Wege-Stromregler. Dieser hat ein VentilgehäuseThe exemplary embodiment according to FIG. 1 shows a so-called 3-way current regulator. This has a valve housing
10 mit einer durchgehenden Längsbohrung 11, die auf der einen Seite durch eine Schraube 12 verschlossen ist. An der gegenüberliegenden Seite ist in die Längsbohrung10 with a continuous longitudinal bore 11 which is closed on one side by a screw 12. On the opposite side is in the longitudinal hole
11 ein Zulaufstutzen 13 eingeschraubt, der eine Einlaßbohrung 14 hat, welche achsgleich zur Längsbohrung 11 verläuft. In der Längsbohrung 11 ist ein etwa becherförmiger Steuerschieber 15 gleitend gefülu+■·. Er hat an seinem offenen Ende eine leicht angeschrägte Ringkante 16, mit welcher er durch die Kraft einer Reglerfeder 18 gegen eine kegelstumpfförmige Fläche 19 am inneren Ende des ZulaufStutzens 13 gedrückt wird. Nahe dem inneren Ende der Einlaßbohrung 14 sind am Zulaufstutzen mehrere radial verlaufende, durchgehende Bohrungen 20 ausgebildet, welche in einen Raum 21 münden, der zwischen der Längsbohrung 11 und der kegeistumpfförmigen Fläche 19 gebildet ist. Die becherförmige Gestalt erhält der Steuerschieber 15 durch eine mittige Sackbohrung 23,. wo-11 an inlet connection 13 is screwed in, which has an inlet bore 14, which runs on the same axis as the longitudinal bore 11. In the longitudinal bore 11 is an approximately cup-shaped Control slide 15 sliding filled + ■ ·. He has on his open end a slightly beveled ring edge 16, with which he by the force of a regulator spring 18 against a frustoconical surface 19 at the inner end of the inlet connector 13 is pressed. Close to the inside At the end of the inlet bore 14 there are several on the inlet connection radially extending, through bores 20 formed which open into a space 21 between the Longitudinal bore 11 and the frustoconical surface 19 is formed. The control slide 15 is given the cup-shaped shape by a central blind hole 23. Where-
130041 /ί130041 / ί
durch an seinor dem Zulaufstutzen 13 zugewandten Stirnseite eine. Ringfläche 2k gebildet ist. Nahe dieser Ringfläche ist in der Sackbohrung 23 eine Drosselblende 25 angeordnet, welche durch einen Sprengring 26 gehalten wird. Nahe dem geschlossenen Ende des Steuerschiebers sind mehrere, seine Wandung durchdringende Radialbohrungen 28 ausgebildet. Diese -münden in einen Raum 29, der durch eine Ringnut 30 gebildet ist. In diese Ringnut mündet eine Auslaßbohrung 31, die Anschluß zu einem nicht dargestellten Verbraucher hat (Konstantstrom-Verbraucher).by an end face facing the inlet nozzle 13 at seinor. Annular surface 2k is formed. A throttle screen 25, which is held by a snap ring 26, is arranged in the blind bore 23 near this annular surface. Several radial bores 28 penetrating its wall are formed near the closed end of the control slide. These open into a space 29 which is formed by an annular groove 30. An outlet bore 31 which has a connection to a consumer (not shown) opens into this annular groove (constant current consumer).
In der Nähe des ZulaufStutzens 13 ist an der Längsbohrung 11 noch eine Ringnut J>h ausgebildet, in welche eine zweite Auslaßbohrung 35 mündet, die ebenfalls Anschluß zu einem nicht dargestellten Verbraucher hat (Reststrom-Verbraucher).In the vicinity of the inlet connection 13, an annular groove J> h is formed on the longitudinal bore 11, into which a second outlet bore 35 opens, which also has a connection to a consumer (not shown) (residual flow consumer).
Wenn an der Einlaßbohrung 14 Druckmittel von einer nicht dargestellten Druckmittelquelle zufließt, so gelangt dieses über die radialen Bohrungen 20 in den Raum 21 und beaufschlagt dort die Ringfläche 24 des Steuerschiebers 15· Ist ein bestimmter Förderstrom bzw. Förderdruck erreicht, so wird der Steuerschieber 15 entgegen der Kraft der Reglerfeder l8 verschoben. In diesem Augenblick gelangt das Druckmittel über die Drosselblende 25 in die Sackbohrung 23 des Steuerschiebers und von dort über die Radialbohrungen 28 in die Auslaßbohrung 31. Bei weiter zunehmendem Förderstrom wird an der Drosselblende 25 eine solche Druckdifferenz erzeugt und dadurch der Steuerschieber so eingestellt, daß an der Auslaßbohrung 31 ein konstanter Druckmittelstrom fließt. Bei weiter zunehmend-er Druckmittelmenge und damit steigender Druckdifferenz an der Dros-If at the inlet bore 14 pressure medium from one not If the pressure medium source shown flows in, it passes through the radial bores 20 into the space 21 and is acted upon there the annular surface 24 of the control slide 15 · Once a certain delivery flow or delivery pressure has been reached, so the control slide 15 is moved against the force of the regulator spring l8. At that moment it happens Pressure medium via the throttle screen 25 into the blind bore 23 of the control slide and from there via the radial bores 28 into the outlet bore 31. As the flow rate continues to increase, a throttle orifice 25 becomes such Pressure difference generated and thereby adjusted the control slide so that at the outlet bore 31 a constant Pressure medium flow flows. If the amount of pressure medium continues to increase and thus increasing pressure difference at the throttle
13Ό 0Λ 1 /t323613Ό 0Λ 1 / t3236
selblende 25 wird der Steuerschieber so weit verschoben, daß auch Verbindung zur Ringnut ~$k hergestellt wird. Dann fließt ein Reststrom über die Auslaßbohrung 3^ zum zweiten Verbraucher.With this orifice 25, the control slide is moved so far that a connection to the annular groove ~ $ k is also established. Then a residual current flows through the outlet hole 3 ^ to the second consumer.
Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäße Steuerschieber, daß bei Beginn eines Regelvorganges nur die Stirnfläche 24 beaufschlagt ist, und zwar dadurch, daß er an der kegelstumpf förmigen Fläche 19 des ZulaufStutzens 13 anliegt. Wäre dies nicht der Fall - so wie bei bekannten Stromregelventilen, bei denen der volle Schieber im Querschnitt beaufschlagt ist - ergäbe sich ein sogenannter Anfahrsprung, wie er im Diagramm nach der Figur 5 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Im Diagramm ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate der Flüssigkeitsstrom Q aufgetragen. Q bedeutet den Sollwertstrom. Unter Anfahrsprung versteht man nun einen bei Beginn eines Regelvorgangs weit über den Sollwert momentan ansteigenden Druckmittelstrom, so wie es in der gestrichelten Linie im Diagramm nach der Figur 7 dargestellt ist. Dies führt beim Verbraucher zu einer heftigen Anfahrbewegung, was natürlich unerwünscht ist. Beim erfii.iungsgemäßen Ventil ergibt sich nur eine ganz leichte überhöhung des Sollwertstroms beim Anfahren, wie sie in der stark ausgezogenen Linie in Figur 7 dargestellt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Steuerschieber 15 mit seiner Ringkante an der Fläche 19 anliegt. Dadurch sind der Innenraum des Steuerschiebers und auch der Raum 29 anfänglich entlastet. Sie werden erst mit Druckmittel beaufschlagt, wenn sich der Steuerschieber von der Fläche 19 entfernt hat.It is essential in the control slide according to the invention that only the end face at the beginning of a control process 24 is acted upon by the fact that he is at the truncated cone shaped surface 19 of the inlet connector 13 is applied. If this were not the case - as is the case with known flow control valves, in which the full slide is in cross-section is acted upon - there would be a so-called starting jump, as indicated by the dashed line in the diagram according to FIG Line is shown. In the diagram, the time t is on the abscissa and the liquid flow Q is on the ordinate applied. Q means the setpoint current. An approach jump is understood to mean one at the beginning of a control process Pressure medium flow increasing far above the setpoint momentarily, as shown in the dashed line in Diagram according to Figure 7 is shown. This leads to a violent starting movement for the consumer, what is of course undesirable. With the valve according to the invention there is only a very slight increase in the setpoint current when starting up, as in the strongly drawn out Line in Figure 7 is shown. This is achieved in that the control slide 15 with its annular edge rests against the surface 19. As a result, the interior of the control slide and also the space 29 are initially relieved. Pressure medium is only applied to them when the control slide has moved away from the surface 19.
130041 /13238130041/13238
Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 2 zeigt die Anordnung eines ähnlichen, jedoch als 2-Wege-Stromregler ausgebildeten Stromregelventils, angeordnet im Längsschieber 40 eines Wegeventils 4l. Im Ende des Längsschiebers ist eine Sackbohrung 42 ausgebildet,.die durch eine Schraube verschlossen ist. Dort befindet sich eine doppelt wirkende Zentriervorrichtung 44, auf die jedoch nicht weiter eingegangen ist, da nicht erfindungswesentlich. In der Sackbohrung 42 ist ein Steuerschieber 46 gleitend geführt. Dieser wird durch die Kraft einer Reglerfeder 47 mit seiner Stirnkante 48 gegen eine kegelstumpfförmige Fläche 49 einer Schraube 50 gedrückt, welche am Boden der Sackbohrung 42 eingeschraubt ist. Der Steuerschieber weist wiederum eine Ringfläche 52 auf, die an einen Raum 53 grenzt, der zwischen der Schraube 50 und der Längsbohrung 42 gebildet ist. In diesen Raum dringt eine Radialbohrung 55 ein. An seinem federseitigen Ende hat der Steuerschieber wieder mehrere durchgehende Radialbohrungen 56, die mit Radialbohrungen 57 im Steuerschieber in Verbindung gebracht werden können. Die Radialbohrungen 56 stehen über eine axial verlaufende Zumeßblende 58 mit dem Inneren des Steuerschiebers 46 in Verbindung. An der den Steuerschieber 4o aufnehmenden Längsbohrung 60 sind mehrere Ringnuten ausgebildet, von denen nur die Ringnuten 61, 62 und 63 näher bezeichnet sind. Die Ringnut 63 steht mit einer Pumpe in Verbindung, die Ringnut 62 mit einem Verbraucheranschluß und die Ringnut 6l mit einem drucklosen Rücklauf.The exemplary embodiment according to FIG. 2 shows the arrangement of a similar flow control valve, however designed as a 2-way flow regulator, arranged in the longitudinal slide 40 of a directional control valve 4l. A blind hole 42 is formed in the end of the longitudinal slide . which is closed by a screw. There is a double-acting centering device 44, which, however, has not been discussed further since it is not essential to the invention. A control slide 46 is slidably guided in the blind bore 42. This is pressed by the force of a regulator spring 47 with its front edge 48 against a frustoconical surface 49 of a screw 50 which is screwed into the bottom of the blind bore 42. The control slide in turn has an annular surface 52 which borders on a space 53 which is formed between the screw 50 and the longitudinal bore 42. A radial bore 55 penetrates into this space. At its spring-side end, the control slide again has several continuous radial bores 56 which can be brought into connection with radial bores 57 in the control slide. The radial bores 56 are connected to the interior of the control slide 46 via an axially extending metering orifice 58. A plurality of annular grooves are formed on the longitudinal bore 60 receiving the control slide 4o, of which only the annular grooves 61, 62 and 63 are designated in more detail. The annular groove 63 is connected to a pump, the annular groove 62 with a consumer connection and the annular groove 6l with an unpressurized return.
Befindet sich der Längsschieber 40 in einer Stellung, in welcher die Ringnuten 6l, 62 mit den Radialbohrungen 53 und 57 in Verbindung stehen, so werden der Raum innerhalbThe longitudinal slide 40 is in a position in which the annular grooves 6l, 62 with the radial bores 53 and 57 are connected, so are the space within
130041 /10236130041/10236
-<r- κ. 6 ^- <r- κ. 6 ^
des Steuerschiebers ^i6 und der die Feder aufnehmende Raum 47 zum Rücklauf entlastet, d.h. drucklos. Auf die Ringfläche 52 des Steuerschiebers 46 wirkt jedoch der Druck von der Verbraucherseite 62 her. Hat dieser durch entsprechende Einstellung des Steuerschiebers einen bestimmten Wert erreicht, wird der Steuerschieber 46 entgegen der Kraft der Reglerfeder 47 verschoben. Dadurch wird nun auch Dein Innenraum beaufschlagt und Verbindung über die Zumeßblende 58 und die Raidalbohrungen 56 zu den Radialbohrungen 57 und damit zum Rücklauf 61 hergestellt. An der Zumeßblende bildet sich ein Druckabfall, durch die der Steuerschieber im Zusammenwirken mit der Reglerfeder in eine Gleichgewichtsposition verschoben wird. Gleichzeitig wird aber auch der Durchgangsquerschnitt zur Bohrung 57 durch die Bohrung 56 verringert, d.h. diese beiden Bohrungen bilden einen veränderlichen Auslaßquerschnitt (Regelblende).of the control slide ^ i6 and the spring receiving Space 47 to the return flow relieved, i.e. depressurized. However, acts on the annular surface 52 of the control slide 46 Pressure from consumer side 62. If this has a certain value due to the corresponding setting of the control slide When the value is reached, the control slide 46 is displaced against the force of the regulator spring 47. Through this Your interior is now also acted upon and connection via the metering orifice 58 and the Raidal bores 56 to the radial bores 57 and thus to the return 61 made. A pressure drop forms at the metering orifice, by which the control slide is moved into an equilibrium position in cooperation with the regulator spring will. At the same time, however, the cross-section of the passage to the bore 57 is also reduced by the bore 56, i.e. these two bores form a variable outlet cross-section (control orifice).
Hierdurch wird nun für einen konstanten Durchflußstrom von der Verbraucherseite 62 zur Rücklaufseite 61 gesorgt. Das Verhalten des Regelschiebers ist wieder genauso wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1.This now ensures a constant flow rate from the consumer side 62 to the return side 61. The behavior of the control slide is again the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
Die Figuren 3 und 4 zeigen, daß der Steuerschieber mit seiner Ringkante nicht unbedingt an einer Kegelfläche anliegen muß, sondern auch an einer ebenen Fläche anliegen kann. Diese wird bei diesen beiden Ausführungsbeispielen gebildet durch eine Schraube 70, welche eine Planfläche·71 aufweist, die einen zylindrischen Ansatz 72 hat. Der Steuerschieber 46 liegt mit seiner Kante 73 an der Planfläche an. Ein schmaler Schlitz 74 sorgt fürFigures 3 and 4 show that the control slide with its ring edge does not necessarily have to rest on a conical surface, but also rest on a flat surface can. This is formed in these two embodiments by a screw 70, which a Has planar surface · 71, which has a cylindrical extension 72. The control slide 46 lies with its edge 73 on the plane surface. A narrow slot 74 ensures
041/0236041/0236
einen freien Restquerschnitt 75· Hier kann, wenn der Steuerschieber am Abstützkörper anliegt, ein sehr geringer Reststrom fließen, der jedoch keine wesentlich andere Funktion ergibt.a free remaining cross-section 75 · Here, if the Control slide rests on the support body, a very small residual current flows, but this is not significantly different Function results.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6, die weitgehend demjenigen nach Figur 2 entsprechen, sind am Außenumfang des Längsschiebers 40' zwei einander gegenüberliegende taschenartige Abflachungen 77s 78 ausgebildet, die nahe der Bohrung 55 liegen, parallel zu dieser verlaufen und sich in Richtung zur Bohrung 57 erstrecken, aber nicht bis zu dieser reichen. Die Abflachungen berühren aber die Mündungen der Bohrung 55 nicht.In the embodiment of Figures 5 and 6, which largely correspond to that of Figure 2, are on Outer circumference of the longitudinal slide 40 'formed two opposing pocket-like flats 77s 78 which lie close to the bore 55, run parallel to this and extend in the direction of the bore 57, but not up to this range. However, the flat areas do not touch the mouths of the bore 55.
Man erreicht damit, daß die Strombegrenzungsfunktion sowohl von 62 nach 6l wie auch von 63 nach 62 wirksam ist. Dabei wirkt der Steuerschieber mit den kegelstumpfförmigen Flächen aber auch als Rückschlagventil von 63 nach 64. Wenn der Längsschieber 40 weit gezogen ist, wird das Stromregelventil jedoch durch die Abflachungen 77, 78 umgangen.This means that the current limiting function is effective both from 62 to 61 and from 63 to 62. The control slide with the frustoconical surfaces also acts as a check valve from 63 to 64. When the longitudinal slide 40 is pulled far, the flow control valve is bypassed by the flats 77, 78.
Wenn in der Beschreibung von Ringkante des Steuerschiebers gesprochen ist, so kann diese Ringkante selbstverständlich auch eine geringe Fläche aufweisen wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 oder den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4. Diese Ringkantenfläche ist aber im Vergleich zur Ringfläche 24 bzw. 52 relativ klein.If the description of the ring edge of the control slide is used, this ring edge can of course also have a small area as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 or the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4. However, this ring edge surface is relative in comparison to the ring surface 24 and 52, respectively small.
130 0 41 /!0236130 0 41 /! 0236
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |