DE3808625A1 - Selbstregelndes ventil - Google Patents

Selbstregelndes ventil

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DE3808625A1
DE3808625A1 DE3808625A DE3808625A DE3808625A1 DE 3808625 A1 DE3808625 A1 DE 3808625A1 DE 3808625 A DE3808625 A DE 3808625A DE 3808625 A DE3808625 A DE 3808625A DE 3808625 A1 DE3808625 A1 DE 3808625A1
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opening
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Abel E Kolchinsky
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Diese Erfindung betrifft ein selbstregelndes Ventil für variablen Fluid-Durchsatz. Insbesondere betrifft die Erfindung Einrichtungen zur selbsttätigen Druckregulierung an solchen Ventilen.
Bei einem bekannten Regelventil für variablen Fluid-Durchsatz ist ein Ventilgehäuse vorgesehen, das eine Ventilkammer begrenzt, die eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung aufweist, welche über die Ventilkammer miteinander in Strömungsverbindung stehen. Die Einlaßöffnung ist an eine Quelle für ein unter erhöhtem Druck ge­ haltenes Fluid angeschlossen. Innerhalb der Ventilkammer befindet sich ein Ventilglied, mit welchem der Durchsatz des unter erhöh­ tem Druck stehenden Fluids von der Einlaßöffnung zur Auslaßöff­ nung wahlweise geregelt werden kann.
Weiterhin ist eine Einrichtung vorhanden, mit welcher das Ven­ tilglied aus der Schließstellung, in welcher die Einlaßöffnung geschlossen ist, in eine Offenstellung verschoben werden kann, in welcher eine Strömungsverbindung zwischen Einlaßöffnung und Ventilkammer besteht, so daß eine Fluidströmung von der Einlaß­ öffnung durch die Ventilkammer hindurch und zur Auslaßöffnung hinaus erfolgen kann. Typischerweise kann zur Verstellung des Ventilglieds ein elektromagnetisch betätigtes Betätigungsglied (Solenoid) vorgesehen sein. Weiterhin ist eine gegen die mecha­ nische Stellkraft des Betätigungsgliedes wirkende Feder vorhan­ den, welche das Ventilglied in die Schließstellung zu drücken sucht. Die durch Erregung des elektromagnetischen Betätigungs­ gliedes erzeugte Stellkraft und die entgegengesetzt gerichtete Federkraft sind in vorgegebener Weise aufeinander abstimmbar, um bei Erregung des Elektromagneten das Ventilglied in einer vorgegebenen Offenstellung zu halten. Dies liefert eine vorge­ gebene Öffnungsweite der Einlaßöffnung, um durch das Ventil hindurch im wesentlichen den angestrebten Fluid-Durchsatz zu gewährleisten, der sich als Folge des Fluiddruckgefälles zwi­ schen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung und der Öffnungsweite der Einlaßöffnung einstellt.
Bei Ventilen dieser Art tritt das technische Problem auf, daß das Druckgefälle am Ventil, d.h. das Druckgefälle zwischen Ein­ laßöffnung und Auslaßöffnung sich ändern kann als Folge von Be­ lastungsänderungen im Anschluß an die Auslaßöffnung. Dies ver­ ursacht eine Änderung des Durchsatzes, die proportional der Quadratwurzel der Druckänderung ist.
Das bedeutet, obwohl in solchen Ventilen eine genaue Positionie­ rung des Ventilgliedes durchgeführt werden kann, gewährleistet dies noch nicht die Aufrechterhaltung des entsprechenden, ge­ nauen Fluid-Durchsatzes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin in einer neuen und einfachen Weise eine Lösung dieses technischen Prob­ lems herbeizuführen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Ventil mit den in Anspruch 1 oder Anspruch 4 angegebenen Merkmalen. Vor­ teilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mehr im einzelnen sieht die vorliegende Erfindung bei einem solchen Proportionalventil zusätzlich eine dem Ventilglied zu­ geordnete Druckkompensationseinrichtung vor, die einen Teil des augenblicklichen, positiven Druckgefälles am Ventil, d.h. zwischen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung umwandelt, und das Ventilglied in eine erste Richtung drückt bzw. verschiebt, bis zu einem momentan auftretenden, auf das Ventilglied einwirken­ den, negativen Druckgefälle, welches das Ventilglied in eine zweite Richtung drückt bzw. zu verschieben versucht, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird eine Änderung des Druckgefälles zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung des Ventils hervorgerufen, die eine proportionale ausgleichende Änderung des negativen Druckgefälles bewirkt, wo­ durch die Aufrechterhaltung eines bestimmten Fluid-Durchsatzes verbessert wird, ungeachtet von Änderungen des Druckgefälles am Ventil.
In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Ventil um ein in seinem Normalzustand geschlossenes Ventil.
Mehr im einzelnen sieht die vorliegende Erfindung die Anwendung einer Venturi-Einrichtung vor, die zwischen dem Ventilglied und dem Ventilgehäuse in der Ventilkammer wirksam ist, um einen Teil des augenblicklichen positiven Druckgefälles das am Ven­ til zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung wirkt, um­ zuwandeln und das Ventilglied in Richtung auf die Schließstel­ lung zu verschieben, bis ein momentan auftretendes, negatives Druckgefälle auf das Ventilglied einwirkt, um das Ventilglied in einer aus der Schließstellung weg gerichteten Richtung zu verschieben.
Bei der dargestellten Venturi-Einrichtung handelt es sich um eine zylindrische Fläche am Ventilgehäuse und um eine gegenüber­ stehende Kegelstumpffläche am Ventilglied, die sich von der zylindrischen Fläche weg in einer von der Schließstellung weg gerichteten Richtung erweitert.
Die Kegelstumpffläche (frustokonische Fläche) erstreckt sich bei der dargestellten Ausführungsform bis unmittelbar benachbart zur Einlaßöffnung in der Schließstellung des Ventilglieds.
Um einen noch besseren Ausgleich des Ventilgliedes herbeizufüh­ ren, kann der Ventilaufbau eine Einrichtung vorsehen, welche eine Strömungsverbindung zwischen der Auslaßöffnung und der Ventilkammer innerhalb des Ventilgliedes bewirkt.
In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem elektromagnetisch betätigten Betätigungsglied um ein verschieb­ bares Stellglied, das bei geringer Reibung verschieblich ange­ ordnet ist, um wahlweise das Ventilglied zu verstellen. Das erfindungsgemäße, einen variablen Fluid-Durchsatz gewährleistende Regelventil ist äußerst einfach im Aufbau und wirtschaftlich in der Herstellung und gewährleistet trotzdem die oben dargelegten Besonderheiten, für die in der Fachwelt ein hoher Bedarf besteht.
Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand bevor­ zugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen er­ läutert; die letzteren zeigen:
Fig. 1 in einer perspektiven Darstellung ein erfindungsgemäßes, einen variablen Fluid-Durchsatz gewährleistendes Regel­ ventil;
Fig. 2 eine ausschnittsweise, schematische Schnittdarstellung zum Regelventil nach Fig 1; und
Fig. 3 in einer ausschnittsweisen, vergrößerten, schematischen Schnittdarstellung in größerem Detail die erfindungsge­ mäß vorgesehene Druckkompensationseinrichtung.
Ohne darauf beschränkt zu sein, wird die Erfindung nachstehend an­ hand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, welche derzeit als die beste Möglichkeit zur Realisierung der Erfindung angesehen wird.
Bei dieser, der Erläuterung dienenden und in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsform handelt es sich um ein Ventil 10 für proportionale Fluidströmung, das als normalerweise geschlossenes, Zwei-Wege-proportional-Ventil ausgebildet ist, mit einer gekap­ selten Magnetspule 11, die irgendeine Magnetspule aus einer An­ zahl verschiedener Magnetspulen aufweist, die sich hinsichtlich ihrer Stromdaten unterscheiden, um entsprechende, unterschied­ liche Stellkräfte zu gewährleisten, die auf den Solenoid-Kolben oder -Anker 12 innerhalb des Solenoid-Rohres 13 einwirken.
Die Spule 11 ist entfernbar und konzentrisch zum Rohr 13 ange­ ordnet und umgibt dieses Rohr 13, wie in Fig. 2 dargestellt. Weiterhin wird die Spule 11 in einer vorgegebenen Stellung in Längsrichtung des Rohres 13 mittels einer rohrförmigen Mutter 14 gehalten, deren entferntes Ende 15 auf einen Außengewinde-Abschnitt 16 aufgeschraubt ist, welcher das entfernte Ende des Rohres 13 bildet. Die Mutter 14 drückt die Solenoid-Spule 11 gegen eine ringförmige Schulter 17, die von einem ringförmigen Vorsprung 18 des Solenoid-Rohres 13 gebildet wird.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, gehört zu dem Solenoid-Rohr 13 ein Außenabschnitt 13 a und ein Innenabschnitt 13 b, wobei sich der ringförmige Vorsprung 18 am Innenabschnitt 13 b des Solenoid- Rohres 13 befindet.
Eine Ventilhülse 19 ist über eine Schraubverbindung am entfern­ ten Ende 20 des Innenabschnittes 13 b befestigt und begrenzt eine Ventilkammer 21, die eine Einlaßöffnung 22 und eine Aus­ laßöffnung 23 aufweist. Innerhalb der Ventilkammer 21 ist eine Ventilgliedanordnung 24 verschieblich gehalten, um wahlweise die Fluidströmung von der Einlaßöffnung 22 zu der Auslaßöff­ nung 23 zu regeln.
Die Ventilgliedanordnung 24 wird von einer Schraubenfeder 25 in die normalerweise vorgesehene, in Fig. 2 dargestellte Schließ­ stellung gedrückt. Diese Schraubenfeder 25 ist zwischen eine ringförmige, als Anschlag wirkende Beilagscheibe 26, die sich an einer ringförmigen Stirnfläche 27 der Hülse 19 abstützt, und einen ringförmigen Flansch 28 am oberen Ende der Ventilglied­ anordnung 24 eingesetzt.
In eine Richtung entgegengesetzt zur Federkraft der Feder 25 wird die Ventilgliedanordnung 24 von einem Stab 29 verschoben, der an einer Stirnfläche 30 der Ventilgliedanordnung 24 an­ liegt und dessen entferntes Ende 31 fest mit dem Anker 12 des elektromagnetisch betätigten Betätigungsgliedes verbunden ist. Der Stab 29 erstreckt sich koaxial durch einen rohrförmigen Anschlag 32 hindurch, der fest innerhalb des Innenabschnittes 13 b des Solenoid-Rohres 13 angebracht ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind der Außenabschnitt 13 a und der Innenabschnitt 13 b des Solenoid-Rohres 13 durch einen nicht-magnetischen Abstandshalterring 33 voneinander getrennt. Sowohl der Außenabschnitt 13 a wie der Innenabschnitt 13 b des Solenoid-Rohres 13 bestehen aus einem geeigneten Magnetmate­ rial, wie etwa Stahl.
Der Anker 12 ist koaxial innerhalb des Außenabschnittes 13 a des Solenoidrohres 13 untergebracht, wobei sich der untere Endabschnitt 34 im Normalzustand bei nicht-erregter Solenoid- Spule 11 innerhalb des Abstandshalters 33 befindet, wie in Fig. 2 dargestellt. Bei Erregung der Solenoid-Spule 11 wirkt auf den Anker 12 eine elektromagnetische Kraft ein, welche den Anker 12 nach unten verschiebt, so daß dessen unterer Endab­ schnitt 34 innerhalb des Innenabschnittes 13 b des Solanoid- Rohres 13 gelangt; gleichzeitig drückt der Stab 29 die Ventil­ gliedanordnung 24 nach unten in eine Offenstellung, so daß eine Strömungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung 22 und der Auslaßöffnung 23 gegeben ist. Wie weiterhin aus Fig. 2 er­ sichtlich, wird der Anker 12 von einer Schraubenfeder 35 nach unten gedrückt, welche zwischen den Anker 12 und einen Stopfen 36 eingesetzt ist, der im entfernten Ende 37 des Äußen­ abschnittes 13 a des Solenoid-Rohres 13 befestigt ist.
Der Anker 12 ist koaxial verschieblich, innerhalb des Solenoid- Rohres 13 angeordnet und wird von zwei Gleitringen 39 und 40 verschieblich an der Innenfläche 38 des Solenoid-Rohres 13 ge­ halten; die Gleitringe 39 und 40 sind an den gegenüberliegenden Endabschnitten 41 und 34 des Ankers 12 befestigt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, handelt es sich bei diesen Gleitringen 39 und 40 um Spaltringe. Diese Gleitringe 39 und 40 sind in ringförmige, sich radial nach außen öffnende Nuten 42 und 43 eingesetzt, die im Anker 12 so ausgespart sind, daß die Gleitringe 39 und 40 radial nach außen vom Anker 12 abstehen und diesen in verschieb­ licher Anordnung mit der Innenfläche 38 des Solenoid-Rohres 13 halten.
Die Gleitringe 39 und 40 bestehen vorzugsweise aus einem, ge­ ringe Reibung erzeugenden Material, wie etwa Polytetrafluor­ ethylen; weiterhin ist die Innenfläche 38 des Solenoid-Rohres 13 vorzugsweise in besonderer Art bearbeitet, um geringe Rei­ bung aufzuweisen; beispielsweise kann diese Innenfläche 38 poliert sein, um die Reibungskräfte zwischen den Gleitringen 39 und 40 und der Innenfläche 38 des Solenoid-Rohres 13 auf ein Minimum herabzusetzen.
Weiterhin dienen die Gleitringe 39 und 40 als Dichtungsringe und verhindern einen Austritt von Fluid zwischen dem Anker 12 und dem Solenoid-Rohr 13 an dessen entferntem Ende 37.
Die Oberflächengüte der Innenfläche 38 des Solenoid-Rohres 13 beträgt vorzugsweise nicht weniger als 8 RMS, d.h., diese Ober­ flächengüte entspricht im wesentlichen Spiegelqualität, um die Verschieblichkeit des Ankers 12 bei minimaler Reibung inner­ halb des Solenoid-Rohres 13 zu gewährleisten. Als Folge dieser geringe Reibung gewährleistenden Halterung ist eine Hysterese bei der Verschiebung in Richtung auf die Offenstellung und in Richtung auf die Schließstellung auf ein Minimum herabgesetzt. Als Folge davon wird eine verbesserte Genauigkeit bei der An­ ordnung des Ventilgliedes 24 erhalten. In analoger Weise be­ wirkt eine Regelung der Verstellung des Ankers 12 durch ausge­ wählte Steuerung des durch die Solenoid-Spule 11 fließenden Stroms eine entsprechende genaue Positionierung des Ankers 12 und damit des Ventilgliedes 24.
Wie weiterhin oben bereits kurz angedeutet, erlaubt die Anordnung und Schraubverbindung der Mutter 14 am entfernten Ende 15 des Außenabschnitts 13 a des Solenoid-Rohres 13 einen leichten Aus­ tausch der Solenoid-Spule 11; damit kann leicht die gewünschte Solenoid-Spule 11 aus einer Anzahl solcher Solenoid-Spulen aus­ gewählt werden die unterschiedliche elektromagnetische Eigen­ schaften aufweisen, um auch durch Wahl der richtigen Solenoid- Spule die gewünschte Fluid-Durchsatz-Regelung durchzuführen. Das heißt, es ist nicht erforderlich, verschiedene Federn 25 vorzusehen, um die gewünschte ausgewählte Stellung der Ventil­ gliedanordnung 24 innerhalb der Ventilkammer 21 bei Erregung der Solenoid-Spule 11 zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Proportional-Ventil ist außerordentlich einfach im Aufbau und wirtschaftlich in der Herstellung und gewährleistet trotzdem die oben angesprochenen, hocherwünsch­ ten Besonderheiten.
Ein technisches Problem dieser Ventile besteht darin, daß Ände­ rungen des Druckgefälles zwischen der Einlaßöffnung 22 und der Auslaßöffnung 23, welche durch Änderungen der an der Auslaß­ öffnung 23 angeschlossenen "Last" verursacht werden, eine Ver­ stellung des Ventilgliedes 24 verursachen, weil sich das Druck­ gefälle zwischen Oberseite und Unterseite des Ventilgliedes geändert hat. Mehr im einzelnen ist eine Änderung des Fluid- Durchsatzes proportional der Quadratwurzel der Druckänderung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Druckkompensa­ tionseinrichtung 43 vorgesehen, welche automatisch die Öff­ nungsweite des Ventils verändert, um Druckänderungen zu kom­ pensieren und auf diesem Wege wirksam den angestrebten Fluid- Durchsatz aufrechtzuerhalten.
Mehr im einzelnen ist mit der Erfindung vorgesehen, auf das Ventilglied 24 eine Kraft auszuüben, welche proportional der Quadratwurzel des Druckgefälles ist, welche jedoch so gerich­ tet ist, um das Ventil noch mehr zu öffnen, wenn das Druck­ gefälle abnimmt um auf diesem Wege wirksam den angestrebten Fluid-Durchsatz aufrechtzuerhalten. In der dargestellten Aus­ führungsform ist das Ventilglied 24 mit einer Kegelstumpf­ fläche (frustokonischen Fläche) 44 versehen, welche sich von der benachbarten Zylinderfläche 45 des Ventilgehäuses benach­ bart zur Einlaßöffnung 22 weg erweitert.
Eine Erregung der Solenoid-Spule 11 bewirkt eine Verschiebung des Ventilgliedes 24 aus der Schließstellung weg nach unten - vgl. Fig. 3 - wobei die Einlaßöffnungen 22 freigegeben werden und das Fluid strömt durch den sich nach oben erwei­ ternden ringförmigen Spalt 46, der zwischen der Kegelstumpf­ fläche 44 am Ventilglied 24 und der Zylinderfläche 45 am Ventil­ gehäuse gebildet ist. Dieses schnell strömende Fluid erzeugt einen Venturi-Effekt, der auf die Kegelstumpffläche 44 wirkt, um den auf die Kugelstumpffläche 44 wirkenden Druck zu redu­ zieren, als Folge der erhöhten Fluidströmung; analog wird bei einer Abnahme der Fluid-Strömung der auf die Kegelstumpf­ fläche 44 ausgeübte Druck erhöht. Die vom Venturi-Effekt be­ wirkte Druckabnahme erzeugt eine nach oben gerichtete, auf das Ventilglied 24 einwirkende Kraft, welche versucht, das Ventilglied 24 in seine Schließstellung zu drücken. Das be­ deutet, einer Zunahme des Druckgefälles am Ventil, die eine Zunahme des Fluid-Durchsatzes zur Folge hätte, wird ausge­ glichen durch eine Zunahme des vom Venturi-Effekt hervorge­ rufenen dynamischen Druckgefälles, wodurch eine rasche Fluid­ strömung hinter der Kegelstumpffläche 44 hervorgerufen wird. Die dabei resultierende Kraft wirkt auf das Ventilglied 24 ein, um dieses in seine Schließstellung zu drücken bzw. zu verschieben; hierbei wird der Fluid-Durchsatz vermindert. Auf diese Weise wird eine automatische Selbstkompensation der Druckänderungen beim Einsatz des erfindungsgemäßen Ventils erhalten.
Wie weiterhin aus Fig. 2 ersichtlich, kann zusätzlich ein By-Pass-Rohr 47 innerhalb des Ventilgliedes 24 vorgesehen sein; das untere Ende 48 des By-Pass-Rohres 47 öffnet sich zum Auslaß 23 an einer Stelle unterhalb der Durchgangs­ kanäle 49 innerhalb des Ventilgliedes 24. Das obere Ende 50 des By-Pass-Rohres 47 öffnet sich hinter dem Ventilglied 24, so daß dieser Bereich der Ventilkammer 21 bei einem niedrigeren Druck gehalten wird, gleich dem Druck am unteren Ende 48 des By-Pass-Rohres 47 im Auslaß 23. Auf diese Weise trägt auch das By-Pass-Rohr 47 zur Druckkompensation bei, um eine Ent­ lastung des Druckes hinter dem Ventilglied 24 durchzuführen, indem eine Strömungsverbindung zwischen dem Bereich hinter dem Ventilglied 24 mit dem Niederdruckbereich des aus dem Ventil ausströmenden Fluids hergestellt wird.
Auf diese Weise wirkt die mit der Venturi-Einrichtung 43 ge­ schaffene Druckkompensationseinrichtung mit der durch das By-Pass-Rohr 47 gebildete Druckkompensationseinrichtung zu­ sammen, um eine noch bessere Druckkompensation des Ventils zu gewährleisten; auf diese Weise kann die Genauigkeit und die Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Durchsatz-Regelung noch weiter verbessert werden.
Ersichtlich ist die Erfindung mit Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen erläutert worden. Für Fachleute ist ersicht­ lich, daß Abwandlungen und Modifizierungen der erläuterten, besonderen Ausführungsformen möglich sind, ohne vom zugrunde­ liegenden breiteren Konzept der Erfindung abzuweichen. Die vor­ liegende Erfindung soll auch solche Abwandlungen und Modifizie­ rungen umfassen, soweit sie sich unter den Gegenstand der Pa­ tentansprüche und deren Äquivalente subsumieren lassen.

Claims (8)

1. Ein Regelventil für variablen Fluid-Durchsatz mit einem Ventilgehäuse (19), das eine Ventilkammer (21) be­ grenzt, die eine Einlaßöffnung (22) und eine Auslaßöffnung (23) aufweist, welche über die Ventilkammer miteinander in Strö­ mungsverbindung stehen, wobei die Einlaßöffnung an eine Quelle für ein unter erhöhtem Druck gehaltenes Fluid angeschlossen ist,
mit einem innerhalb der Ventilkammer befindlichen Ventilglied (24), mit einem elektromagnetisch betätigten Betätigungsglied (Solenoid), welches das Ventilglied aus einer Schließstellung in welcher die Einlaßöffnung geschlossen ist, in eine Offen­ stellung verschiebt, in welcher eine Strömungsverbindung zwi­ schen Einlaßöffnung und Ventilkammer besteht, so daß bei Er­ regung des Elektromagneten (11) eine Fluidströmung von der Einlaßöffnung durch die Ventilkammer hindurch und zur Auslaß­ öffnung hinaus erfolgt,
mit einer gegen die mechanische Stellkraft des Betätigungs­ gliedes wirkenden Feder (25), welche das Ventilglied in die Schließstellung drückt, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist,
wobei die durch Erregung des Elektromagneten erzeugte Stell­ kraft und die entgegengesetzt gerichtete Federkraft in vor­ gegebener Weise aufeinander abstimmbar sind, um bei Erre­ gung des Elektromagneten das Ventilglied in einer vorgegebe­ nen Offenstellung zu halten, die eine vorgegebene Öffnungs­ weite der Einlaßöffnung liefert, um durch das Ventil hin­ durch im wesentlichen den angestrebten Fluid-Durchsatz zu gewährleisten, der sich als Folge des Fluid-Druckgefälles zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung und der Öffnungsweite der Einlaßöffnung einstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Ventilglied (24) eine Druckkompensationseinrichtung (43) zugeordnet ist, die einen Teil des augenblicklichen positi­ ven Druckgefälles zwischen Einlaßöffnung (22) und Auslaß­ öffnung (23) umwandelt und das Ventilglied (24) in eine erste Richtung verschiebt bis zu einem momentan auftreten­ den und auf das Ventilglied (24) einwirkenden negativen Druckgefälle, welches das Ventilglied (24) in eine zweite, entgegengesetzte Richtung zu verschieben sucht,
so daß eine Änderung des Druckgefälles zwischen Einlaß­ öffnung (22) und Auslaßöffnung (23) eine proportionale, ausgleichende Änderung des negativen Druckgefälles hervor­ ruft.
2. Das Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese erste Richtung die Richtung der Verschiebung des Ventil­ gliedes (24) auf dessen Schließstellung zu ist.
3. Das Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkompensationseinrichtung (43) eine Venturi-Ein­ richtung ist.
4. Ein Regelventil für variablen Fluid-Durchsatz mit einem Ventilgehäuse (19), das eine Ventilkammer (21) begrenzt, die eine Einlaßöffnung (22) und eine Auslaß­ öffnung (23) aufweist, welche über die Ventilkammer mit­ einander in Strömungsverbindung stehen, wobei die Einlaß­ öffnung an eine Quelle für ein unter erhöhtem Druck ge­ haltenes Fluid angeschlossen ist,
mit einem innerhalb der Ventilkammer (21) befindlichen Ventil­ glied (24),
mit einem elektromagnetisch betätigten Betätigungsglied (Sole­ noid), welches das Ventilglied aus einer Schließstellung, in welcher die Einlaßöffnung geschlossen ist, in eine Offen­ stellung verschiebt, in welcher eine Strömungsverbindung zwischen Einlaßöffnung und Ventilkammer besteht, so daß bei Erregung des Elektromagneten eine Fluid-Strömung von der Einlaßöffnung durch den Ventilkammer hindurch und zur Aus­ laßöffnung hinaus erfolgt,
mit einer gegen die mechanische Stellkraft des Betätigungs­ gliedes wirkenden Feder (25), welche das Ventilglied in die Schließstellung drückt, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist, wobei die durch Erregung des Elektromagneten erzeugte Stellkraft und die entgegengesetzt gerichtete Federkraft in vorgegebener Weise aufeinander abstimmbar sind, um bei Er­ regung des Elektromagneten das Ventilglied in einer vorge­ gebenen Offenstellung zu halten, die eine vorgegebene Öff­ nungsweite der Einlaßöffnung liefert, um durch das Ventil hindurch im wesentlichen den angestrebten Fluid-Durchsatz zu gewährleisten, der sich als Folge des Fluiddruckgefälles zwischen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung und der Öffnungs­ weite der Einlaßöffnung einstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Ventilglied (24) und der Innenwand (45) des die Ventilkammer (21) begrenzenden Ventilgehäuses (19) eine Ven­ turi-Einrichtung (43) wirkt, welche einen Teil des augenblick­ lichen positiven Druckgefälles, das am Ventil (10) zwischen Einlaßöffnung (22) und Auslaßöffnung (23) wirkt, umwandelt und dabei das Ventilglied (24) in Richtung auf seine Schließ­ stellung verschiebt, bis zu einem momentan auftretenden, negativen Druckgefälle, das auf das Ventilglied (24) ein­ wirkt und das Ventilglied (24) aus seiner Schließstellung weg zu verschieben sucht, so daß eine Änderung des Druckge­ fälles zwischen der Einlaßöffnung (22) und der Auslaßöffnung (23) eine proportionale, ausgleichende Änderung des negativen Druckgefälles hervorruft.
5. Das Regelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Venturi-Einrichtung (43) eine zylindrische Innenfläche (45) am Ventilgehäuse (19) und eine gegenüberstehende Kegel­ stumpffläche (44) am Ventilglied (24) gehört, welche sich weg von der Zylinderfläche (45) in einer von der Schließstellung weg gerichteten Richtung erweitert.
6. Das Regelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Venturi-Einrichtung (43) eine zylindrische Innenfläche (45) am Ventilgehäuse (19) und eine gegenüberstehende Kegel­ stumpffläche (44) am Ventilglied (24) gehören, wobei sich die Kegelstumpffläche (44) von der Zylinderfläche (45) weg in einer von der Schließstellung weg gerichteten Richtung er­ weitert, und wobei diese Kegelstumpffläche (44) sich unmittelbar benach­ bart bis zur Einlaßöffnung (22) erstreckt, wenn das Ventil­ glied (24) seine Schließstellung einnimmt.
7. Das Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine durch das Ventilglied (24) hindurchführende Strömungsverbindung zwischen Auslaßöffnung (23) und Ventil­ kammer (21) vorhanden ist.
8. Das Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetisch betätigte Betätigungsglied ein Stell­ glied ist das mit geringer Reibung verschieblich gehalten ist, um das Ventilglied (24) in die ausgewählte Stellung zu bringen.
DE3808625A 1987-03-17 1988-03-15 Selbstregelndes ventil Withdrawn DE3808625A1 (de)

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