DE3343960A1

DE3343960A1 - Strombegrenzungsventil

Info

Publication number: DE3343960A1
Application number: DE19833343960
Authority: DE
Inventors: Hubert 6345 Neuheim Häussler; Peter 6410 Goldau Suter
Original assignee: BERINGER HYDRAULIK GmbH
Current assignee: BERINGER HYDRAULIK GmbH
Priority date: 1982-12-08
Filing date: 1983-12-06
Publication date: 1984-06-20

Description

Strombegrenzungsventil
Die Erfindung betrifft ein Strombegrenzungsventil gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden ersten Anspruchs. Ein derartiges - insbesondere hydraulisches - Strombegrenzungsventil dient vorzugsweise dazu, bei einseitig durch äußere Kräfte belasteten Verbrauchern eine lastunabhängige Geschwindigkeit unter Einwirkung der äußeren Kräfte zu gewährleisten, während beim Arbeiten der Anlage gegen die äußeren Kräfte das Strombegrenzungsventil im wesentlichen unbeeinflußt durchströmt wird.
Durch die Erfindung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 wird die Aufgabe gelöst, ein derartiges Strombegrenzungsventil so klein auszuführen, daß es als Einbaupatrone in Rohrleitungen einsetzbar ist, und daß die Rohrleitungen folglich in einer Regelstromrichtung mit im wesentlichen -durch das Ventil - ungedrosseltem Durchfluß durchströmt werden kann.
Durch das deutsche Patent 24 08 422 ist ein Strombegrenzungsventil bekannt, bei dem die strombegrenzende Funktion in Gegenstromri chtung dadurch außer Kraft gesetzt und ein ungedrosselter Durchfluß gewährleistet wird, daß die Blende relativ zu dem Kolben beweglich ist und nur in Regelstromrichtung formschlüssig an dem Kolben anliegt und eine Drosset stelle bildet, während sie in Gegenstromrichtung durch wahre Beweglichkeit außer Fuktion tritt und den Durchfluß ungedrosselt freigibt. Es ist weiterhin bekannt, die Meßblende des Strombegrenzungsventils durch einen im Gehäuse liegenden Bypasss-Kanal mit Rückschlagventil zu umgehen.
Nach der vorliegenden Erfindung dagegen ist die Blende mit dem Kolben fest verbunden. Die Blende erzeugt eine Druckdifferenz sowohl in Regelstromrichtung als auch in Gegenstromrichtung. Diese Druckdifferenz wird in Gegenstromrichtung genutzt, um ein oder mehrere Rückschlagventile zu öffnen, welche in einem Bypass zu der Blende liegen, wobei erfindungsgemäß der Bypass im Kolben angeordnet ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei zu betonen ist, daß die Besonderheit dieser Ausführungsbeispiele darin liegt, daß Bypass-Kanal und Rückschlagventil mit dem Kolben verbunden sind und nicht ortsfest in der Patrone oder dem Gehäuse angeordnet sind.
Das in Fig. 1 dargestellte Strombegrenzungsventil kann in ein in den Richtungen 7 und 12 durchströmtes Rohr eingebaut werden. Die geregelte Stromrichtung, in der ein im wesentlichen konstanter, lastunabhängiger Durchfluß gewährleistet ist, ist mit Pfeil 7 angezeigt. Der Durchfluß in Gegenstromrichtung 12 ist im wesentlichen von dem Strombegrenzungsventil unabhängig, was im folgenden erklärt wird. Das Strombegrenzungsventil sieht eine Patrone 2 vor, welche mittels Gewinde in das Rohr 1 einschraubbar ist. Im Innenzylinder 3 der Patrone 2 ist ein Kolben 4 axial beweglich.
Er wird durch eine Feder 9 gegen die Regelstromrichtung 7 abgestützt. Der Kolben ist axial durchbohrt. Seine Stirnfläche 5 bildet mit den Auslaßöffnungen 6 der Patrone eine Steuerkante. Einlaßseitig weist der Kolben in seinem zentralen Kanal eine Blende 8 auf. In Regelstromrichtung entsteht an der Blende 8 eine Druckdifferenz, welche bewirkt, daß der Kolben in Regelstromrichtung gegen die Federkraft 9 gedrückt wird. Da die Druckdifferenz von der Strömungsgeschwindigkeit abhängt, stellt sich in Regelstromrichtung 7 ein im wesentlichen konstanter Strom ein. Der Kolbenweg ist im dargestellten Beispiel durch Stift 10, welcher in einer Nut 11 geführt ist, begrenzt.
In der Gegenstromrichtung 12 wird die Patrone 2 und ihr Innenzylinder 3 sowie der Kolben 4 ebenfalls axial durch- strömt. Es entsteht eine Druckdifferenz an der Blende 8 in umgekehrter Richtung, so daß die Öffnungen 6 vollständig geöffnet werden. Trotzdem entstehen Drossel verl u ste an der Blende 8. Um diese auszugleichen, weist der Kolben die radialen Bypass-Kanäl e 18 auf, welche - in Gegenstromrichtung 12 betrachtet - vor der Blende 8 aus dem zentralen Kolbenkanal radial nach außen ausmünden. Die Kanäle 18 sind durch ein Rückschlagventil 13 verschlossen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rückschlagventil 13 als ein in sich geschlossener Ring 14 ausgebildet, der auf dem Kolbenende axial verschiebbar und durch eine Feder 15 abgestützt ist, welche gegen die Gegenstromrichtung 12 wirkt.
Die Stirnfläche 16 des Ringes ist angeschrägt. Ihre vorderste Umfangskante bildet mit dem Bund 19 des Kolbens einen dichtenden Sitz. Folglich ist die angeschrägte Stirnseite 169 die mit dem Außenmantel einen Ringraum mit Verbindung zum Kolbeninneren bildet, mit dem Druck im Inneren des Kolbens belastet. Die gegenüberliegende Stirnseite 17 des Ringes 14 ist naturgemäß mit dem außen auf das Rohr wirkenden Druck belastet. Da in Gegenstromrichtung 12 im Inneren des Kolbens, d.h. vor der Blende 8 ein höherer Druck herrscht als in dem Rohr hinter der Blende 8, wird der Ring 14 gegen die nur schwache Feder 15 verschoben, so daß die Bypass-Kanäle 18 geöffnet werden. Auf diese Weise werden die Drosselverluste an der Meßblende kompensiert.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt wiederum das Rohr 1 mit der darin eingeschraubten Patrone 2 und dem durch Federkraft 9 auf der einen Seite und durch Differenzdruck auf der anderen Seite gesteuerten Kolben 4, welcher die Auslaßöffnungen 6 auf- und zusteuert. Der Kolben weist in seinem oberen Bereich radiale Öffnungen auf, welche als Blende 8 dienen. Ferner sitzt in dem Kolben 4 der als Rückschlagventil dienende Körper 20, welcher durch Feder 21 auf den Sitz 22 gedrückt wird. Bei Durchströmung in der Regelstromrichtung 7 ist das Rückschlagventil geschlossen.
Bei Durchströmung des Rohrs 1 in Gegenstromrichtung 12 wird das Rückschlagventil gegen die Federkraft 21 geöffnet.
Dadurch kann ein zusätzlicher Ölstrom durch die radialen Öffnungen 18 unter Umgehung der Blendenöffnungen 8 erfolgen. Mit 23 ist eine Einstellschraube bezeichnet, durch welche die Federkraft 9 einstellbar ist.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG l Rohr 2 Patrone 3 Innenzylinder 4 Kolben 5 Stirnfläche 6 Auslaßöffnungen 7 Regelstromrichtung 8 Meßblende, Blende, Blendenöffnung 9 Feder 10 Stift 11 Nut 12 Gegenstromrichtung 13 Rückschlagventil 14 Ring 15 Feder 16 Stirnseite 17 Stirnseite 18 radialer Auslaßkanal, Bypass-Kanal 19 Sitz, Bund 20 Körper 21 Feder 22 Sitz 23 Einstellschraube

Claims

Patentansprüche 18 Strombegrenzungsventil für einen geregelten Durchfluß in Regelstromrichtung und einen unbeeinflußten Durchfluß in Gegenstromrichtung, mit einer in ein Rohr einsetzbaren Patrone, welche in Regelstromrichtung auslaßseitig Öffnungen aufweist, die mit dem Rohr kommunizieren, mit einem Kolben, der in der Patrone geführt und axial durchströmt ist, in seinem durchströmten Inneren eine Blende aufweist, gegen die Regelstromrichtung durch eine Feder abgestützt ist und mit den Öffnungen in der Patrone - in Regelstromrichtung - auslaßseitig eine Steuerkante bildet, sowie mit einem Bypass zur Umgehung des Strombegrenzungsventils mit einem darin angeordneten Rückschlagventil zur Umgehung der Meßblende des Strombegrenzungsventils, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass mit dem Rückschlagventil an dem Kolben angeordnet ist.
2. Strombegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben radiale Auslaßkanäle als Bypass aufweist, und daß das Rückschlagventil (13) als außen auf dem Kolben sitzender, axial verschieblicher Ring (14) ausgebildet ist, welcher durch eine gegen die Gegenstromrichtung (12) wirkende Feder (15) gegen einen Sitz (19) gedrückt wird und in dieser Stellung Bypass-Kanäle (18), die die Kolbenwandung radial durchdringen, verschließt.
3. Strombegrenzungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Rückschlagventil dienende Ring (14) im Bereich der radialen Auslaßkanäle (8) derart abgeschrägt ist, daß am Außenumfang des Kolbens ein umlaufender Ringkanal entsteht.
4. Strombegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblende (8) als radiale Öffnungen des Kolbens ausgeführt sind, und daß - in Regelstromrichtung (7) - vor den Blendenöffnungen (8) das Rückschlagventil liegt, welches die die Kolbenwand radial durchdringenden Bypass-Kanäle (18) bei Durchströmung in Gegenstromrichtung (12) öffnet.