DE3347248C2 - Proportional-Steuerventil - Google Patents
Proportional-SteuerventilInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Proportional-Steuerventil zur
Erzeugung eines stellungsabhängigen Druckmitteldruckes gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Um mit hydraulischen und dabei insbesondere pneumatischen Stell
motoren eine proportionale Verstellung eines Stellgliedes in Ab
hängigkeit von bestimmten Zustandsgrößen durchführen zu können,
müssen diese Stellmotoren mit einem entsprechend der Änderung der
Zustandsgrößen veränderbaren Steuerdruck beaufschlagt werden. Der
veränderliche Steuerdruck wird dabei im allgemeinen von einem
Proportional-Steuerventil geliefert, das einen diesen Steuerdruck
einregelnden Steuerkolben aufweist. Dieser Steuerkolben wird da
bei durch eine Hilfskraft, beispielsweise durch ein Elektromagnet
ventil, entsprechend den Änderungen der Zustandsgröße verstellt
und steuert dabei entsprechend der Stellung seiner am Umfang vor
gesehenen Steuerkanten bezüglich eines unter einem Vordruck stehen
den Anschlusses sowie eines unter Atmosphärendruck stehenden An
schlusses den gewünschten Steuerdruck ein. Da dieser Steuerkolben
in einem feststehenden, die Druckanschlüsse aufweisenden Gehäuse
axial gleitend geführt ist und daher schon zum Zwecke der Erreichung
einer möglichst guten Ansprechbarkeit leichtgängige Gleitfassungen
zwischen dem Gehäuse und dem Steuerkolben vorgesehen sein müssen,
kann die Abdichtung der Druckanschlüsse durch die Mantelflächen des
Steuerkolbens nur unvollkommen sein. Insbesondere die Abdichtung
gegen den Vordruck ist in der Ruhestellung des Steuerkolbens,
das heißt wenn die Hilfskraftbetätigung abgeschaltet ist, nur
ungenügend, so daß dann mit erheblichen Druckmittelverlusten
zu rechnen ist. Die Einschaltung eines besonderen Absperrven
tils in der Vordruckleitung wäre zwar möglich, würde jedoch
einen zusätzlichen Aufwand, unter anderem auch für eine zu
sätzliche Betätigungseinrichtung und deren Ansteuerung, be
deuten.
Ein gattungsgemäßes Proportional-Steuerventil ist bekannt ge
worden aus der US 2379181. Zur besseren Abdichtung des Vor
druckes in der Ruhestellung des Steuerventils wird dort kein
gesondert angeordnetes Steuerventil benötigt. Das Steuerventil
ist jedoch so ausgebildet, daß der bewegliche Steuerkolben mit
seiner Steuerungsschlitze enthaltenden Lauffläche gleitend in
einer Dichtanlage bewegt wird. Die Dichtung übernimmt also
Gleitführungs- und Dichtfunktionen. Der aus den Bewegungen des
Steuerkolbens resultierende Verschleiß an dieser Dichtung
führt dazu, daß mit zunehmender Betriebsdauer die Funktion der
Dichtung aufgrund der ständig erfolgenden Direktbeanspruchun
gen durch den Steuerkolben zunehmend verschlechtert wird, ge
gebenenfalls sogar überhaupt nicht mehr gewährleistet ist.
Eine an sich günstige Funktionstrennung von Gleitung und Dich
tung wird in der gattungsfremden DE-AS 12 03 060 vorgeschlagen.
Diese Gestaltung hat aber den Nachteil, daß für die Abdichtung
ein gesondert angeordnetes Abstellventil notwendig ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher dar
in, ein Proportional-Steuerventil der im Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Bauart zu schaffen, das über seine
gesamte Betriebsdauer eine bessere Abdichtung des Vordruckes
in der Ruhestellung des Steuerventils gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen
des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß wird also das dem Steu
erkolben zugeordnete Verschlußmittel durch eine mit der Bewe
gung des Steuerkolbens gekoppelte Dichtfläche gebildet,
die von den der Drucksteuerung zugeordneten Umfangsflächen
des Steuerkolbens getrennt angeordnet ist. Bei
abgeschalteter Hilfskraftbetätigung ergibt sich automatisch in
der Ruhestellung des Steuerkolbens eine Abdichtung des Vor
druckanschlusses, weil eine an dem Steuerkolben angreifende
Rückstellfeder diesen axial zum Verschließen eines dem Vor
druck zugeordneten Durchschnittsquerschnittes verstellt. Dabei
wird die der Hilfskraftbetätigung des Steuerventils entgegen
wirkende Rückstellfeder zugleich auch zur Aufbringung der
Dichtkraft herangezogen. Da aber bei dieser Ausführung die Ab
dichtung und Drucksteuerung an getrennten Stellen durchgeführt
wird, können die diesen Funktionen zugeordneten Teile hin
sichtlich der Materialien und der Abmessungen optimal angepaßt
werden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den
Merkmalen der Unteransprüche.
In der Zeichnung sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele des
erfindungsgemäßen Proportional-Steuerventils in Längsschnitten
dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. In den
Zeichnungen sind jeweils gleiche oder vergleichbare Bauteile
mit den gleichen, gegebenenfalls mit einem oder zwei Strichen
markierten Bezugszeichen versehen. Dabei ist in der Fig.
1 das Ventil insgesamt mit 1, dessen äußeres Gehäuse mit 2
sowie ein dieses äußere Gehäuse verschließender Deckel mit 3 be
zeichnet. 4 stellt einen Anschluß für einen Vordruck, bei
spielsweise einen Über- oder Unterdruck, dar, der von einer hier
nicht gezeigten Druckquelle über eine Leitung zugeführt wird.
Demgegenüber bezeichnet 5 einen Anschluß für einen Umgebungs-
bzw. Atmosphärendruck, während 6 einen Anschluß für die Ablei
tung des von dem Steuerventil 1 erzeugten Steuerdruckes angibt.
In dem äußeren Gehäuse 2 ist ein ortsfester Gehäuseeinsatz 7 ge
halten, der von dem Gehäusedeckel 3 unter Zwischenschaltung einer
Ringdichtung 24 gegen eine in dem äußeren Gehäuse 2 gehaltene Zwi
schenwand 9 gedrückt wird.
In dem mit einer zylindrischen Innenkontur versehenen Gehäuseein
satz 7 ist ein Steuerkolben 10 axial verschiebbar gehalten, der
zwei Kolbenbünde 11 und 12 mit einem dazwischenliegenden Kolben
absatz 13 aufweist. Die dem Kolbenabsatz 13 zugewandten stirnsei
tigen Kanten 31 und 32 der Kolbenbünde 11 und 12 sind dabei als Steu
erkanten ausgebildet, durch deren Stellung bezüglich der den Vor
druck bzw. den Atmosphärendruck zuführenden Anschlüsse 23 und 29
des Gehäuseeinsatzes 7 ein Steuerdruck eingestellt wird, der in
dem dem Kolbenabsatz 13 zugeordneten Mischraum 30 gebildet wird.
Dieser Mischraum 30 steht über einen an dem Gehäuseeinsatz 7 vor
gesehenen Anschluß 8 mit dem Anschlußstutzen 6 zur Fortleitung des
Steuerdruckes an einen hier nicht gezeigten Verbraucher, beispiels
weise einen hydraulischen, insbesondere pneumatischen Stellmotor,
in Verbindung.
Die Stellung des Steuerkolbens 10 wird nun durch Hilfskraftbetäti
gung von einem Stellmotor, beispielsweise einem Elektromagneten 18,
bestimmt, auf dessen Betätigungsstempel 17 die Nabe 14 des Steuerkol
bens 10 gehalten ist. Die Verstellung des Steuerkolbens 10 er
folgt dabei beispielsweise proportional zu den Änderungen einer
Zustandsgröße, die in Form von elektrischen Signalen den Elektro
magneten beaufschlagen.
Mit 16 ist eine Rückstellfeder bezeichnet, die an dem Steuerkol
ben 10 angreift und diesen entgegen der Betätigung durch den
Elektromagneten 18 beaufschlagt. Bei der in der Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform wird der Steuerkolben 10 von der Rückstellfeder 16
zur Verstellung nach rechts belastet, während bei Strombeaufschla
gung des Elektromagneten 18 dieser den Betätigungsstempel 17 ein
zieht, den Steuerkolben 10 also in der Zeichnung nach links ver
stellt.
Zusammen mit dem Steuerkolben 10 ist ein Ventilkörper 19 mit einer
Dichtfläche 20 auf dem Betätigungsstempel 17 des Elektromagneten 18,
beispielsweise durch eine Verschraubung, gehalten, so daß dieser zu
sammen mit dem Steuerkolben 10 verstellbar ist. Bei Abschaltung des
Elektromagneten 18 wird dieser Ventilkörper 19 durch die Rückstell
feder 16 in der Zeichnung nach rechts bis zur dichtenden Anlage
der Dichtfläche 20 an dem in dem Vordruck-Anschlußstutzen 4 gehal
tenen Dichtsitzring 21 gedrückt. Auf diese Weise wird in der Ruhe
stellung des Proportional-Steuerventils 1 die Vordruckleitung wir
kungsvoll abgedichtet, so daß größere Druckmittelverluste in dieser
Stellung vermieden werden.
Der Dichtsitzring 21 befindet sich dabei im Bereich der Einmündung
des koaxial zu dem Steuerkolben 10 angeordneten, in dem Deckel 3
gehaltenen Vordruck-Anschlußstutzens 4 in einen mit 25 bezeichneten
Innenraum des Gehäuses, der der einen Stirnseite des Steuerkolbens 10
zugeordnet ist. Um zwecks Entlastung des Steuerkolbens 10 einen
Druckausgleich zwischen dessen beiden Stirnseiten herbeizuführen,
weist der Steuerkolben 10 mehrere axial durchgehende Bohrungen 15
auf, die den Druckraum 25 auf der in der Zeichnung rechten Seite
des Steuerkolbens 10 mit einem Druckraum 26 auf der in der Zeichnung
linken Seite des Steuerkolbens verbinden. Dieser in der Zeichnung
linke Druckraum 26 ist über am Umfang des Gehäuseeinsatzes 7 ange
ordnete Querbohrungen 28 mit einem äußeren Ringraum 27 verbunden,
von dem aus dann die über den Umfang des Gehäuseeinsatzes 7 ver
teilten, mit der Steuerkante 31 des Steuerkolbens 10 zusammen
wirkenden Anschlußbohrungen 29 ausgehen.
Im Bereich des den Atmosphärendruck zuführenden Anschlußstutzens 5
ist zwischen dem Gehäuseeinsatz 7 und dem äußeren Gehäuse 2 eben
falls ein ringförmiger Raum 22 gebildet, von dem die mit den Steuer
kanten 32 des Steuerkolbens 10 zusammenarbeitenden Anschlußbohrun
gen 23 des Gehäuseeinsatzes 7 ausgehen. Zur Abgrenzung dieser ring
förmigen Druckräume 22 und 27 von dem mittleren, mit dem Mischraum 30
verbundenen Anschlußraum 8 sind an dem Gehäuseeinsatz mit Dichtun
gen 34 versehene ringbundförmige Zwischenwände 33 vorgesehen.
In der Zeichnung ist das Steuerventil 1 in einer Stellung gezeigt,
bei der der Steuerkolben 10 durch das Elektromagnetventil 18 auf
gesteuert ist, so daß durch Abheben der Dichtfläche 20 von dem
Dichtringsitz 21 der Vordruckanschlußstutzen 4 zur Zuführung des
unter Vordruck stehenden Druckmittels vollständig geöffnet ist.
Der Vordruck wird dabei über den Druckraum 25, die Längsbohrungen 15
in dem Steuerkolben 10, den Druckraum 26 und die Querbohrungen 28
in den Ringraum 27 übertragen, von wo aus der Druck infolge der von
den Steuerkanten 31 des Kolbenbundes 11 geöffneten Anschlußbohrun
gen 29 in den Mischraum 30 gelangt, so daß dieser volle Vordruck
als Steuerdruck weitergeleitet wird. Bei nachlassender Betätigungs
kraft dem Magnetventils 18 wird der Steuerkolben 10 von der Rück
stellfeder 16 in der Zeichnung nach rechts zur zunehmenden Verschlie
ßung der Vordruckanschlußbohrungen 29 durch die Steuerkante 31 und
damit zur zunehmenden Öffnung der Atmosphärendruck-Anschlußbohrun
gen 23 durch die Steuerkante 32 verstellt, wodurch infolge Zu
mischung des Atmosphärendruckes ein entsprechend veränderter
Steuerdruck in dem Mischraum 30 erzeugt wird.
Der Steuerkolben kann nun so ausgebildet werden, daß der über den
Anschlußstutzen 6 abgegebene Steuerdruck sich proportional mit der
Stellung des Steuerkolbens 10 verändert. Dabei hängt die von dem
Elektromagnetventil 18 eingestellte Stellung des Steuerkolbens 10 ab
von den dem Elektromagnetventil zugeführten Steuersignalen, die sich
ihrerseits mit den Änderungen einer vorgegebenen Zustandsgröße ändern,
so daß letztendlich der von dem Steuerventil abgegebene Steuer
druck zur Beaufschlagung eines hier nicht gezeigten hydraulisch,
insbesondere pneumatisch, betätigten Stellmotors von den Änderun
gen eben dieser Zustandsgröße abhängig ist. Wesentlich bei dem
erfindungsgemäßen Proportional-Steuerventil ist dabei jedoch, daß in der Ruhe
stellung des Ventils, das heißt bei abgeschalteter Hilfskraftbe
tätigung, der Vordruckanschluß sorgfältig und sicher abgedichtet
ist, so daß die Abdichtung nicht mehr über die relativ undichte
Gleitpassung zwischen den Steuerkolben-Mantelflächen uni den zylin
drischen Innenflächen des Gehäuseeinsatzes erfolgen muß. Druckver
luste, die sich insbesondere in Leistungsverlusten der den Vordruck
erzeugenden Pumpen und dgl. ausdrücken, werden daher wesentlich ab
gebaut.
Die Ausführung des Steuerventils 1′ nach der Fig. 2 unterscheidet
sich von der Ausführung nach der Fig. 1 im wesentlichen dadurch,
daß der Vordruckanschlußstutzen 4′ nicht mehr koaxial zu dem Steuer
kolben am Gehäusedeckel 3 angeordnet ist, sondern ebenso wie der
Umgebungsdruckanschlußstutzen 5′ unmittelbar an dem hier mit 2′
bezeichneten äußeren Gehäuse mit radialer Ausrichtung angebracht
ist. Der Vordruckanschluß 4′ führt dabei in einen Ringraum 37, der
am äußeren Umfang eines zusätzlich zu dem ersten Gehäuseeinsatz 7′
vorgesehenen zweiten Gehäuseeinsatz 36 vorgesehen ist. Dieser Ring
raum 37 ist über gleichmäßig über den Umfang verteilte Querbohrun
gen 38 mit einem aus der radialen in die axiale Richtung umgelenkten
Ringraum 39 verbunden, der in der Ruhestellung des Steuerventils 1′
von einer Dichtfläche 20′ eines in Verlängerung des Steuerkolbens 10′
auf dem Betätigungsstempel 17 des Elektromagneten 18 gehaltenen
scheibenförmigen Ventilkörpers 19′ verschlossen wird. Dabei liegt
die Dichtfläche 20′ an entsprechenden ringförmigen Sitzflächen 41
und 42 des zweiten Gehäuseeinsatzes 36 an, so daß der mit dem Vor
druck-Anschlußstutzen 4′ ständig verbundene Ringraum 39 in dieser
Stellung sicher abgedichtet ist.
Der Außenumfang des scheibenförmigen Ventilkörpers 19′ wird an der
zylindrischen Innenkontur 40 des zweiten Gehäuseeinsatzes 36, der
zusammen mit dem ersten Gehäuseeinsatz 7′ von dem Deckel 3 in dem
äußeren Gehäuse 2′ gehalten wird, wobei in der Trennfuge zwischen
den beiden Gehäuseeinsätzen eine zusätzliche Ringdichtung 35 vorge
sehen ist, axial gleitend geführt. Radial innen besitzt der scheiben
förmige Ventilkörper 19′ einen Nabenkörper 43, mit dem er auf dem
Betätigungsstempel 17 des Elektromagneten 18 gehalten ist. Axiale
Durchgangsöffnungen 43a fluchten mit den Axialbohrungen 15 des
Steuerkolbens 10, so daß auch hier eine Verbindung der beiden end
seitigen Druckräume 25 und 26 zum weitgehenden Druckausgleich her
gestellt ist. Diese Druckräume 25 und 26 sind bei der in der Fig. 2
gezeigten Ausführung jedoch mit Atmosphärendruck beaufschlagt, indem
der Druckraum 26 über eine Querbohrung 48 mit dem Ringraum 22 ver
bunden ist, der seinerseits mit dem Atmosphärendruckanschlußstutzen 5′
in Verbindung steht.
Im Gegensatz zur Ausführung nach der Fig. 1 erfolgt bei der Aus
führung nach der Fig. 2 die Betätigung des Steuerkolbens 10′ durch
den Elektromagneten 18 in der Weise, daß dieser dem Betätigungsstempel
17 bei Strombeaufschlagung in der Zeichnung nach rechts entgegen der
Wirkung der Rückstellfeder 16′ drückt. Die Betätigungsrichtung ist
also gerade entgegengesetzt zu der bei der Ausführung nach der Fig.
1.
Bei betätigtem Elektromagnetventil wird der Steuerkolben 10′ zusam
men mit dem scheibenförmigen Ventilkörper 19′ in der Zeichnung nach
rechts verschoben, wobei die Sitzfläche 20′ des Ventilkörpers 19′
von den ringförmigen Sitzflächen 41 und 42 des zweiten Gehäuseein
satzes 36 abgehoben wird. Infolgedessen gelangt der Vordruck aus
dem Vordruckanschlußstutzen 4′ über die Querbohrungen 38 und den
ringförmigen Raum 39 nach einer Umlenkung an dem Ventilkörper in
den Ringraum 44, der sich zwischen dem nabenartigen Fortsatz 10a
des Steuerkolbens 10′ und dem ersten bzw. zweiten Gehäuseeinsatz 7′,
36 ausbildet. Dieser Ringraum 44 ist über Querbohrungen 45 in dem
ersten Gehäuseeinsatz 7′ mit einem zwischen dem ersten Gehäuseein
satz 7′ und dem äußeren Gehäuse 2′ gebildeten Ringraum 46 verbun
den, der seinerseits durch Querbohrungen gebildete Steueranschlüs
se 47 aufweist, die mit der an dem Kolbenbund 12′ vorgesehenen Steu
erkante 32′ zusammenwirken. Bei der Betätigung durch den Elektromag
neten 18 wird also der Steuerkolben 10′ in der Zeichnung nach rechts
verschoben, wodurch zunächst die Vordrucksteueranschlüsse 23 durch
die Steuerkante 31′ des Kolbenbundes 11′ zunehmend versperrt und
die Vordruckanschlußbohrungen 47 durch die Steuerkante 32′ des Kol
benbundes 12′ zunehmend geöffnet werden, so daß sich in dem Misch
raum 30 ein Steuerdruck ausbildet, der im wesentlichen von der
Stellung des Steuerkolbens 10′ abhängig ist und der höchstens den
Wert des Vordruckes erreichen kann.
Mit 49 ist in der Zeichnung übrigens noch ein dornförmiger Fortsatz des
Gehäusedeckels 3′ bezeichnet, der zur zentrierenden Aufnahme des
einen Endes der Rückstellfeder 16′ dient, während deren anderes
Ende an dem Nabenkörper 43 des scheibenförmigen Ventilkörpers 19′
zur Anlage kommt.
In der Fig. 3 der Zeichnung ist schließlich noch eine Ausführung ge
zeigt, bei der die zum dichten Abschließen des Vordruckes vorgesehenen
Dichtflächen unmittelbar an dem Steuerkolben selbst angebracht sind,
der hier mit 10′′ bezeichnet ist. Während die Anordnung der Anschluß
stutzen 4′ und 5′ an dem äußeren Gehäuse 2′′ des Steuerventils 1′′ hier
in etwa der Ausführung nach der Fig. 2 entspricht, ist die gesamte
Baulänge des Ventils infolge des Fehlens eines besonderen Ventilkör
pers zum Abdichten des Vordruckes wesentlich kürzer. Auch brauchen hier
nicht die bei der Ausführung nach der Fig. 2 erforderlichen Maßnahmen
zur Umlenkung des den Vordruck führenden Druckmittel vorgesehen werden,
so daß sich insgesamt gesehen eine wesentlich einfachere Konstruktion
ergibt.
Dabei ist der innere Gehäuseeinsatz 7′′ gestuft ausgebildet, indem
sein Innendurchmesser auf dem in der Zeichnung rechten Seite größer
bemessen ist als in dem mittleren und in der Zeichnung linken Be
reich. Der diesem im Durchmesser größeren Teil des Gehäuseeinsatzes 7′′
zugeordnete Kolbenbund 12′′ des Steuerkolbens 10′′ ist ebenfalls im
Durchmesser größer ausgebildet als der in der Zeichnung linke Kolben
bund 11′′. Die ringförmige Differenzfläche zwischen den beiden Innen
durchmessern des Gehäuseeinsatzes 7′′ wird nun als Dichtsitz 52 ver
wendet und arbeitet mit einer entsprechenden, an dem Kolbenbund 12′′
angeordneten Dichtfläche 51 zur Abdichtung des Vordruckes gegen
über dem Mischraum 30 zusammen. Dabei kann, wie dies aus der
Zeichnung hervorgeht, die Dichtfläche 51 und dementsprechend der
Dichtsitz 52 konisch ausgebildet sein. Selbstverständlich sind
aber auch andere Gestaltungen möglich. Um den Vordruck auch
gegenüber dem Atmosphärendruckanschluß 5′ sicher abdichten zu
können, ist bei der Ausführung nach der Fig. 3 an der linken
Stirnseite des Steuerkolbens 10′′ noch eine Dichtfläche 53 ange
bracht, die in der Ruhestellung des Steuerkolbens gegen einen
Dichtsitz 54 an der Zwischenwand 9 zur Anlage kommt. Dabei müssen
die beiden Dichtpaarungen 51, 52 und 53, 54 so aufeinander abge
stimmt sein, daß sie beide gleichzeitig zur Wirkung kommen. Etwaige
Toleranzen können dabei durch eine nachgiebige Gestaltung der Dicht
fläche oder des Dichtsitzes an mindestens einer der Dichtpaarungen
aufgefangen werden.
Die Funktion des in der Fig. 3 gezeigten Steuerventils 1′′ ent
spricht im übrigen derjenigen der in den beiden anderen Figuren
der Zeichnung gezeigten Ausführungen. Danach wird also der in dem
Mischraum 30 gebildete Steuerdruck, der über den Anschluß 8 an
den Steuerdruckanschlußstutzen 6 geliefert wird, in Abhängigkeit
von der Stellung des Steuerkolbens 10′′, das heißt insbesondere
seiner Steuerkanten 31′′ und 32′′, bezüglich des Atmosphärendruck
anschlusses 23 sowie des Vordruckanschlusses 50 eingestellt. In
der Ruhestellung des Steuerventils liegen dagegen die Dichtflächen
51 und 53 an den ringförmigen Dichtsitzen 52 und 54 an und dichten
so den Vordruck gegenüber dem Steuerdruck und dem Atmosphärendruck
ab. Während des Betriebs des Steuerventils sind die inneren Druck
räume 25 und 26, die den beiden Stirnseiten des Steuerkolbens zu
geordnet sind und untereinander über die Längsbohrungen 15 verbun
den sind, an den Atmosphärendruck über die Querbohrungen 48 ange
schlossen.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß neben den in der Zeichnung ge
zeigten Ausführungsbeispielen eine Reihe weiterer Ausführungs
möglichkeiten für das erfindungsgemäße Proportional-Steuerventil bestehen. So
könnte der Vordruck auch über den Elektromagneten hinweg von der
dem Steuerventil abgewandten Seite des Gehäuses zugeführt und dort
mit einem entsprechenden Ventilkörper abgedichtet werden. Auch
ließen sich bei einer Ausführung etwa analog der Fig. 3 Lösun
gen finden, bei denen der Vordruck unmittelbar beiderseits der
Vordruckanschlußbohrung 50 des Gehäuseeinsatzes 7′′ abgedichtet wird.
Anstelle eines Elektromagneten, der zur genauen axialen Positionie
rung des Steuerkolbens permanent erregt oder mit einer Trägerfrequenz
beaufschlagt sein kann, die durch Modulation der Pulsbreiten oder
Amplituden zur gewünschten axialen Verlagerung führt, können zur
Positionierung des Steuerkolbens auch andere Hilfskraft erzeugende
Systeme eingesetzt werden. Dazu könnte zum Beispiel ein Elektromo
tor mit Schneckengetriebe oder ein elektrischer Schrittmotor mit
einer Feingewindestange sowie auch pneumatische Mini-Vorsteuerven
tile usw. gehören.
Claims (6)
1. Proportional-Steuerventil zur Erzeugung eines in Abhängig
keit von der Stellung eines entgegen einer Rückstellfeder
durch Hilfskraftbetätigung verstellbaren Steuerkolbens ge
steuerten Druckmitteldruckes, wobei der Steuerkolben an
seinem Umfang Steuerkanten zur stellungsabhängigen Einstel
lung des Druckmittelsteuerdruckes unter Verwendung eines
über einen ersten Anschluß zugeführten Vordruckes und eines
über einen zweiten Anschluß zugeführten Umgebungsdruckes
aufweist, wobei an dem Steuerkolben wenigstens ein Ver
schlußmittel vorgesehen ist, das bei abgeschalteter Hilfs
kraftbetätigung mittels der an dem Steuerkolben angreifen
den Rückstellfeder durch dichtende Anlage an einem dem
Durchtrittsquerschnitt des Vordruckes zugeordneten Dicht
sitz das unter dem Vordruck stehende Druckmittel ver
schließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel
durch eine mit der Bewegung des Steuerkolbens (10; 10′;
10′′) gekoppelte Dichtfläche (20; 20′; 51) gebildet ist, die
von den der Drucksteuerung zugeordneten Umfangsflächen des
Steuerkolbens (10; 10′; 10′′) getrennt angeordnet ist.
2. Proportional-Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtfläche (20) an einem mit dem Steuer
kolben (10) starr verbundenen Ventilteil (19) angeordnet
ist, und daß der Dichtsitz (21) durch einen in einem koaxi
al zum Steuerkolben (10) angeordneten Anschlußstutzen (4)
für den Vordruck gehaltenen Sitzring gebildet ist.
3. Proportional-Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtfläche (20′) an einer Stirnfläche
eines mit dem Steuerkolben (10′) verbundenen, in einem zy
lindrischen Gehäuseeinsatz (36) gleitend geführten schei
benförmigen Kolbenbundes (19′) angeordnet ist, wobei die
mit der Dichtflache (20′) versehene Stirnfläche an zwei
konzentrischen, den Vordruck begrenzenden Dichtsitzflächen
(41, 42) des Gehäuseeinsatzes (36), zwischen denen ein
ringförmiger Zutrittsquerschnitt (39) vorgesehen ist, zur
dichtenden Anlage bringbar ist.
4. Proportional-Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtfläche (51) unmittelbar an einer
Stirnfläche des Steuerkolbens (10′′) angeordnet ist, die mit
einer an einem Gehäuseeinsatz (7′′) angeordneten Sitzfläche
(52) zur Abdichtung des Vordruckes zusammenwirkt.
5. Proportional-Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß neben der ersten Dichtfläche (51) zur Abdich
tung des Steuerdruckes gegenüber dem den Vordruck zufüh
renden Anschluß (50) eine zweite Dichtfläche (53) zur Ab
dichtung des Steuerdruckes gegenüber dem den Umgebungsdruck
zuführenden Anschluß (48) vorgesehen ist.
6. Proportional-Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (10; 10′; 10′′)
axiale Durchtrittsöffnungen (15) zur Verbindung von seinen
Stirnseiten zugeordneten Druckräumen (25, 26) aufweist.
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1983
- 1983-12-28 DE DE3347248A patent/DE3347248C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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DE3347248A1 (de) | 1985-07-11 |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOLKSWAGEN AG, 3180 WOLFSBURG, DE |
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