DE3012348C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Stromregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Wird ein Zweiwege-Stromregelventil nicht durch strömt, dann ist der Differenzdruckkolben druckausgeglichen. Das bedeutet, daß er durch die Reglerfeder ganz öffnet. Beim Umsteuern auf Arbeitsvorschub muß sich der Differenzdruckkolben erst ein regeln. In dieser - zwar kurzen - Einregelzeit ist die Druck differenz an der Meßdrossel größer, und es strömt für kurze Zeit ein größerer Ölstrom. Durch diesen Vorgang kann der Arbeitszylinder einen Sprung machen, was sich oft als sehr schädlich erweist.The invention relates to a flow control valve according to the genus of Main claim. A two-way flow control valve won't go through flows, then the differential pressure piston is pressure balanced. The means that it opens fully through the regulator spring. When reversing the differential pressure piston must first adjust to the feed rate regulate. In this - short - settling time is the pressure difference at the measuring throttle larger, and it flows in for a short time greater oil flow. Through this process, the working cylinder make a jump, which often proves to be very harmful.
Mit dem eingangs genannten Stromregelventil ist es möglich, diesen Anfahrsprung zu vermeiden. Es weist eine als Blende ausgebildete Meßdrossel auf, welche unmittelbar in den als Hohlkolben ausgebil deten Stellkolben eingebaut ist und der Hohlkolben vom Druckmittel durchströmt wird, wobei sich der Querschnitt der Meßdrossel abhängig von der Bewegung des Steuerkolbens verändert. Ein derartiges Strom regelventil ist verhältnismäßig aufwendig gestaltet, da es zwei gegen Reglerfedern bewegliche Stellglieder benötigt (DE-OS 19 60 422).With the flow control valve mentioned at the beginning, it is possible to use this Avoid starting jump. It has an aperture Measuring throttle, which is formed directly in the hollow piston Deten control piston is installed and the hollow piston from the pressure medium is flowed through, the cross section of the measuring throttle depending changed by the movement of the control piston. Such a stream Control valve is designed to be relatively complex, since there are two Actuators movable against regulator springs are required (DE-OS 19 60 422).
Weiterhin sind Möglichkeiten zur Verhinderung des Anfahrsprungs bekanntgeworden, wobei es sich um Hydraulikanlagen handelt, in denen mehrere Ventile in bestimmter Zuordnung zusammenwirken. Eine der artige Einrichtung ist ebenfalls aufwendig (K. Kasperbauer, Strom ventile, Krausskopf-Verlag, Mainz 1972, S. 104 bis 108). There are also options for preventing the start jump become known, which are hydraulic systems in which several valves interact in a specific assignment. One of the like facility is also expensive (K. Kasperbauer, electricity valves, Krausskopf-Verlag, Mainz 1972, pp. 104 to 108).
Ferner ist ein Ventil zum Begrenzen eines Druckmittelstroms bekannt geworden mit einem gegen die Kraft einer Reglerfeder verschiebbaren und eine Drossel enthaltenden, hohlzylindrischen Steuerschieber. Dieser liegt mit einem wesentlichen Teil seiner Stirnseite an einer Gehäuseschulter an und ist stets vom Druckmittelstrom durchflossen. Mit einem derartigen Ventil ist die Verhinderung eines Anfahrsprungs allerdings nicht möglich (DE-AS 20 56 461).A valve for limiting a pressure medium flow is also known become with a slidable against the force of a regulator spring and a throttle-containing hollow cylindrical spool. This lies with a substantial part of its face on one Housing shoulder on and is always flowed through by the pressure medium flow. With such a valve is the prevention of a start jump however not possible (DE-AS 20 56 461).
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Stromregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs zu schaffen, das verhältnismäßig einfach ausge bildet ist und insbesondere nur einen Steuerschieber benötigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Haupt anspruchs aufgeführten Merkmale gelöst. Durch die in den Unter ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegeben Stromregel ventils möglich. It is an object of the invention a flow control valve of the type of the main claim to create that relatively simple forms and in particular only requires a control slide. These The object is achieved by the in the characterizing part of the main demanding listed features solved. By those in the sub Measures listed claims are advantageous further training and improvements to the current rule specified in the main claim valve possible.
Das erfindungsgemäße Stromventil mit den kennzeich nenden 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 Erhal tung des bekannten Vorteils.The flow valve according to the invention with the character features of the main claim has the Advantage that it builds very easily by - as usual Flow control valves without the possibility of prevention of the starting claim - only one control spool is required. This makes it very easy to set up with full maintenance tion of the 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 are advantageous developments and improvements of flow control valve specified in the main claim possible.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Stromregelventil, Fig. 1 shows a longitudinal section through a flow control valve,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 2 is a longitudinal section through a second embodiment,
Fig. 3 und 4 Abwandlungen einer Einzelheit, FIGS. 3 and 4 variations of a detail,
Fig. 5 und 6 Abwand lungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, FIGS. 5 and 6 Abwand lungs of the embodiment of Fig. 2,
Fig. 7 ein Diagramm. Fig. 7 is a diagram.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 zeigt einen soge nannten 3-Wege-Stromregler. Dieser hat ein Ventilgehäuse 10 mit einer durchgehenden Längsbohrung 11, die auf der einen Seite durch eine Schraube 12 verschlossen ist. An der gegenüberliegenden Seite ist in die Längsbohrung 11 ein Zulaufstutzen 13 eingeschraubt, der eine Einlaß bohrung 14 hat, welche achsgleich zur Längsbohrung 11 verläuft. In der Längsbohrung 11 ist ein etwa becherför miger Steuerschieber 15 gleitend geführt. Er hat an sei nem offenen Ende eine leicht angeschrägte Ringkante 16, mit welcher er durch die Kraft einer Reglerfeder 18 ge 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 ausgebil det, welche in einen Raum 21 münden, der zwischen der Längbohrung 11 und der kegelstumpfförmigen Fläche 19 gebildet ist. Die becherförmige Gestalt erhält der Steu erschieber 15 durch eine mittige Sackbohrung 23, wo durch an seiner dem Zulaufstutzen 13 zugewandten Stirn seite eine Ringfläche 24 gebildet ist. Nahe dieser Ring fläche 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 Radialbohrun gen 28 ausgebildet. Diese münden in einen Raum 29, der durch eine Ringnut 30 gebildet ist. In diese Ringnut mün det eine Auslaßbohrung 31, die Anschluß zu einem nicht dargestellten Verbraucher hat (Konstantstrom-Verbraucher).The embodiment of FIG. 1 shows a so-called 3-way current regulator. This has a valve housing 10 with a continuous longitudinal bore 11 , which is closed on one side by a screw 12 . On the opposite side, an inlet connection 13 is screwed into the longitudinal bore 11 , which has an inlet bore 14 , which is axially aligned with the longitudinal bore 11 . In the longitudinal bore 11 an approximately becherför-shaped control slide 15 is slidably guided. It has a slightly beveled ring edge 16 at its open end, with which it is pressed by the force of a regulator spring 18 against a frustoconical surface 19 at the inner end of the inlet connector 13 . Near the inner end of the inlet bore 14 are a plurality of radially extending, continuous bores 20 at the inlet nozzle, which open into a space 21 which is formed between the longitudinal bore 11 and the frustoconical surface 19 . The cup-shaped shape receives the spool 15 through a central blind hole 23 , where an annular surface 24 is formed by on its end facing the inlet nozzle 13 side. Near this ring surface, a throttle diaphragm 25 is arranged in the blind bore 23 , which is held by a snap ring 26 . Near the closed end of the spool several, its wall penetrating Radialbohrun conditions 28 are formed. These open into a space 29 which is formed by an annular groove 30 . In this annular groove mün det an outlet bore 31 , which has connection to a consumer, not shown (constant current consumer).
In der Nähe des Zulaufstutzens 13 ist an der Längsbohrung 11 noch eine Ringnut 34 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 34 is also 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 current consumer).
Wenn an der Einlaßbohrung 14 Druckmittel von einer nicht dargestellten Druckmittelquelle zufließt, so gelangt die ses über die radialen Bohrungen 20 in den Raum 21 und be aufschlagt dort die Ringfläche 24 des Steuerschiebers 15. Ist ein bestimmter Förderstrom bzw. Förderdruck erreicht, so wird der Steuerschieber 15 entgegen der Kraft der Reg lerfeder 18 verschoben. In diesem Augenblick gelangt das Druckmittel über die Drosselblende 25 in die Sackbohrung 23 des Steuerschiebers und von dort über die Radialboh rungen 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 zunehmender Druckmit telmenge und damit steigender Druckdifferenz an der Dros selblende 25 wird der Steuerschieber so weit verschoben, daß auch Verbindung zur Ringnut 34 hergestellt wird. Dann fließt ein Reststrom über die Auslaßbohrung 34 zum zwei ten Verbraucher.If at the inlet bore 14 pressure medium flows from a pressure medium source, not shown, then the ses passes through the radial bores 20 into the space 21 and opens there the annular surface 24 of the spool valve 15 . Is a certain flow rate or delivery pressure is reached, the spool 15 is moved against the force of the Reg lerfeder 18 . At this moment, the pressure medium passes through the orifice 25 into the blind bore 23 of the spool valve and from there through the radial bores 28 into the outlet bore 31st As the flow rate continues to increase, such a pressure difference is generated at the orifice plate 25 and the control slide is set such that a constant pressure medium flow flows at the outlet bore 31 . With increasing Druckmit tel quantity and thus increasing pressure difference at the Dros selblende 25 , the spool is moved so far that connection to the annular groove 34 is made. Then a residual current flows through the outlet bore 34 to the two-th 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 ke gelstumpfförmigen Fläche 19 des Zulaufstutzens 13 anliegt. Wäre dies nicht der Fall - so wie bei bekannten Stromre gelventilen, bei denen der volle Schieber im Querschnitt beaufschlagt ist - ergäbe sich ein sogenannter Anfahrsprung, wie er im Diagramm nach der Fig. 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 Anfahr sprung versteht man nun einen bei Beginn eines Regelvor gangs weit über den Sollwert momentan ansteigenden Druck mittelstrom, so wie es in der gestrichelten Linie im Diagramm nach der Fig. 7 dargestellt ist. Dies führt beim Verbraucher zu einer heftigen Anfahrbewegung, was natürlich unerwünscht ist. Beim erfindungsgemäßen Ventil ergibt sich nur eine ganz leichte Überhöhung des Sollwert stroms beim Anfahren, wie sie in der stark ausgezogenen Linie in Fig. 7 dargestellt ist. Dies wird dadurch er reicht, 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 valve according to the invention that only the end face 24 is acted upon at the start of a regulating process, namely in that it rests on the ke gel-frustum-shaped surface 19 of the inlet connection 13 . If this were not the case - as in the case of known flow control valves in which the full slide is acted upon in cross-section - there would be a so-called start jump, as shown in the diagram in FIG. 5 by the dashed line. The time t is plotted on the abscissa and the liquid flow Q is plotted on the ordinate. Q means the setpoint current. Starting jump is now understood to mean a pressure medium current that rises at the beginning of a control process far above the setpoint, as shown in the broken line in the diagram in FIG. 7. This leads to a violent start-up movement by the consumer, which is of course undesirable. In the valve according to the invention, there is only a very slight increase in the setpoint current when starting, as shown in the solid line in FIG. 7. This is because he extends that the control slide 15 rests with its ring edge on the surface 19 . As a result, the interior of the control slide and also the space 29 are initially relieved. You are only pressurized when the spool has moved away from the surface 19 .
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 zeigt die Anord nung eines ähnlichen, jedoch als 2-Wege-Stromregler aus gebildeten Stromregelventils, angeordnet im Längsschieber 40 eines Wegeventils 41. Im Ende des Längsschiebers ist eine Sackbohrung 42 ausgebildet, die durch eine Schraube 43 verschlossen ist. Dort befindet sich eine doppelt wirkende Zentriervorrichtung 44, auf die jedoch nicht weiter ein gegangen ist, da nicht erfindungswesentlich. In der Sack bohrung 42 ist ein Steuerschieber 46 gleitend geführt. Dieser wird durch die Kraft einer Reglerfeder 47 mit sei ner Stirnkante 48 gegen eine kegelstumpfförmige Fläche 49 einer Schraube 50 gedrückt, welche am Boden der Sackboh rung 42 eingeschraubt ist. Der Steuerschieber weist wie derum eine Ringfläche 52 auf, die an einen Raum 53 grenzt, der zwischen der Schraube 50 und der Längsbohrung 42 ge bildet 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 ge bracht werden können. Die Radialbohrungen 56 stehen über eine axial verlaufende Zumeßblende 58 mit dem Inneren des Steuerschiebers 46 in Verbindung. An der den Steuerschie ber 40 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 Verbraucher anschluß und die Ringnut 61 mit einem drucklosen Rücklauf.The embodiment of FIG. 2 shows the arrangement of a similar, but as a 2-way flow controller formed from flow control valve, arranged in the longitudinal slide 40 of a directional valve 41st A blind bore 42 is formed in the end of the longitudinal slide and is closed by a screw 43 . There is a double-acting centering device 44 , which, however, has not gone further since it is not essential to the invention. In the blind bore 42 , a spool 46 is slidably guided. This is pressed by the force of a regulator spring 47 with its front edge 48 against a truncated cone-shaped surface 49 of a screw 50 , which is screwed into the bottom of the sack bore 42 . The spool has again around an annular surface 52 which borders on a space 53 which is formed between the screw 50 and the longitudinal bore 42 ge. A radial bore 55 penetrates into this space. At its spring end, the spool again has a plurality of continuous radial bores 56 which can be brought into connection with radial bores 57 in the spool. 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 40 , of which only the annular grooves 61, 62 and 63 are designated in more detail. The ring groove 63 is connected to a pump, the ring groove 62 with a consumer connection and the ring groove 61 with an unpressurized return.
Befindet sich der Längsschieber 40 in einer Stellung, in welcher die Ringnuten 61, 62 mit den Radialbohrungen 53 und 57 in Verbindung stehen, so werden der Raum innerhalb des Steuerschiebers 46 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 be stimmten Wert erreicht, wird der Steuerschieber 46 ent gegen der Kraft der Reglerfeder 47 verschoben. Dadurch wird nun auch sein Innenraum beaufschlagt und Verbindung über die Zumeßblende 58 und die Radialbohrungen 56 zu den Radialbohrungen 57 und damit zum Rücklauf 61 herge stellt. An der Zumeßblende bildet sich ein Druckabfall, durch den der Steuerschieber im Zusammenwirken mit der Reglerfeder in eine Gleichgewichtsposition verschoben wird. Gleichzeitig wird aber auch der Durchgangsquer schnitt zur Bohrung 57 durch die Bohrung 56 verringert, d. h. diese beiden Bohrungen bilden einen veränderlichen Auslaßquerschnitt (Regelblende).If the longitudinal slide 40 is in a position in which the annular grooves 61, 62 are connected to the radial bores 53 and 57 , the space inside the control slide 46 and the spring-receiving space 47 are relieved of pressure to return, ie without pressure. However, the pressure from the consumer side 62 acts on the annular surface 52 of the control slide 46 . Has this reached a certain value by appropriate adjustment of the control slide, the control slide 46 is moved ent against the force of the regulator spring 47 . As a result, its interior is now also acted upon and provides a connection via the metering orifice 58 and the radial bores 56 to the radial bores 57 and thus to the return 61 . A pressure drop forms at the metering orifice, by means of which the control slide is moved into an equilibrium position in cooperation with the regulator spring. At the same time, however, the passage cross-section to the bore 57 is reduced through the bore 56 , ie these two bores form a variable outlet cross-section (orifice plate).
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 Fig. 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 Fig. 3 und 4 zeigen, daß der Steuerschieber mit seiner Ringkante nicht unbedingt an einer Kegelfläche anliegen muß, sondern auch an einer ebenen Fläche anlie gen kann. Diese wird bei diesen beiden Ausführungsbei spielen 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 für einen freien Restquerschnitt 75. Hier kann, wenn der Steuerschieber am Abstützkörper anliegt, ein sehr gerin ger Reststrom fließen, der jedoch keine wesentlich andere Funktion ergibt. Figs. 3 and 4 show that the control slide need not necessarily rest on a conical surface with its ring edge, but also to a flat surface anlie gen can. This is in these two Ausführungsbei play formed by a screw 70 which has a flat surface 71 which has a cylindrical projection 72 . The control slide 46 lies with its edge 73 on the flat surface. A narrow slot 74 ensures a free residual cross section 75 . Here, when the control slide rests on the support body, a very low residual current can flow, which, however, does not result in a significantly different function.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6, die weitgehend demjenigen nach Fig. 2 entsprechen, sind am Außenumfang des Längsschiebers 40′ zwei einander gegenüber liegende taschenartige Abflachungen 77, 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 according to FIGS. 5 and 6, which largely to that of FIG. 2 correspond to the longitudinal slide are on the outer circumference 40 'two formed opposing pocket-like flattened portions 77, 78 which are close to the bore 55, parallel to this and Extend towards bore 57 , but do not extend to this. However, the flats do not touch the mouths of the bore 55 .
Man erreicht damit, daß die Strombegrenzungsfunktion so wohl von 62 nach 61 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 Strom regelventil jedoch durch die Abflachungen 77, 78 umgangen.It is achieved that the current limiting function is effective from 62 to 61 as well as from 63 to 62 . The control spool with the frustoconical surfaces also acts as a check valve from 63 to 64 . If 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 Steuerschie bers gesprochen ist, so kann diese Ringkante selbstver ständlich auch eine geringe Fläche aufweisen wie im Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 oder den Ausführungsbei spielen nach den Fig. 3 und 4. Diese Ringkantenfläche ist aber im Vergleich zur Ringfläche 24 bzw. 52 relativ klein.If spoken in the description of the ring edge of the control slide, this ring edge can of course also have a small area as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 or the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4. This ring edge surface is, however, compared to Ring area 24 or 52 relatively small.
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2003
- 2003-05-30 DE DE20321123U patent/DE20321123U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4317785A1 (en) * | 1993-05-28 | 1994-12-01 | Luk Fahrzeug Hydraulik | Valve arrangement |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
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