DE3990164C2 - Durchflußsteuerventilanordnung - Google Patents
DurchflußsteuerventilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchflußsteuerventil
anordnung, die mit einem Sicherheitsventil versehen ist,
und insbesondere auf eine Durchflußsteuerventilanordnung,
bei der ein Sicherheitsventil in ein Durchflußsteuerventil
derart integriert ist, daß man eine Ventilanordnung er
hält, dessen Ventilgehäuse sich leicht herstellen läßt und
einen übersichtlichen Aufbau hat.
Bisher ist es aus der US-PS 4, 611,528 bekannt, ein Durchflußsteuerventil zu haben,
das in Fig. 1 gezeigt ist.
Bei einem solchen üblichen Durchflußsteuerventil steht eine
Gegendruckkammer 4 eines Ventilkegelelements 3 zum selekti
ven Absperren einer Einlaßöffnung 1 gegenüber einer Auslaß
öffnung 2 mit der Einlaßöffnung 1 über eine Öffnung bzw.
Drosselöffnung 5 in Verbindung. Zusätzlich ist eine Ölöff
nung 6, über die die Gegendruckkammer 4 mit der Auslaßöff
nung 2 in Verbindung steht, in dem Ventilkegelteil 3 ausge
bildet. Die Ölöffnung 6 des Ventilkegelteils 3 wird beim
Betreiben eines Schafts 7, der mit einem Kolben 8 verbun
den ist, der in Fig. 1 mittels einer Kompressionsfeder 9
nach rechts vorbelastet ist, um die Ölöffnung 6 zu schließen,
geöffnet und geschlossen.
Andererseits wird der Kolben 8 mit dem Druck eines Steuer
drucköls, das von einer Steuerleitung (nicht gezeigt) zuge
führt wird, beaufschlagt, so daß der Kolben 8 in Fig. 1 ent
gegen einer von der Kompressionsfeder 9 aufgebrachten Feder
kraft nach links bewegt wird, um die Ölöffnung 6 zu öffnen.
Wenn die Ölöffnung 6 des Ventilkegelteils 3 offen ist, tritt
das in der Gegendruckkammer 4 eingeschlossene Drucköl aus
der Kammer 4 zu der Auslaßöffnung 2 über die Ölöffnung 6
des Ventilkegelteils 3 aus. Als Folge hiervon unterscheiden
sich die Drücke des Öls auf den gegenüberliegenden Seiten
bereichen der Öffnung bzw. Drosselöffnung 5 voneinander, um
eine Druckdifferenz zu erzeugen, die auf einen Schulterab
schnitt 3a des Ventilkegelteils 3 wirkt, um das Ventilkegel
teil 3 in Fig. 1 nach links zu bewegen, so daß die Einlaß
öffnung 1 mit der Auslaßöffnung 2 über einen Nutabschnitt
10 des Ventilkegelteils 3 in Verbindung steht, wodurch das
in der Einlaßöffnung 1 eingeschlossene Drucköl von der Ein
laßöffnung 1 zu der Auslaßöffnung 2 abströmt. Zu diesem Zeit
punkt wird der Durchfluß bzw. die Durchflußrate des Druck
öls durch den Steueröldruck gesteuert, welcher bewirkt, daß
der Kolben 8 nach links bewegt wird.
Wenn bei dem üblichen Durchflußsteuerventil mit dem vorste
hend beschriebenen Aufbau ein extrem hoher Druck in dem in
der Einlaßöffnung 1 eingeschlossenen Drucköl aufgebaut wird,
werden viele Teile des Durchflußsteuerventils beschädigt.
Um folglich diese Beschädigungen der Teile zu vermeiden,
ist ein Sicherheitsventil 12 in einem Verbindungskanal 11
vorgesehen, über den die Einlaßöffnung 1 mit der Auslaßöff
nung 2 in Verbindung steht. Wenn der Druck des in der Ein
laßöffnung 1 eingeschlossenen Drucköls den Druckvorgabewert
des Sicherheitsventils 12 überschreitet, wird ein Kolben 13
des Sicherheitsventils 12 entgegen der Belastung einer Feder
14 bewegt, um zu ermöglichen, daß das in der Einlaßöffnung
eingeschlossene Drucköl von der Einlaßöffnung 1 zu der
Auslaßöffnung 2 über den Verbindungskanal 11 abströmen
kann. Zugleich strömt das in der Gegendruckkammer 4 einge
schlossene Drucköl aus der Kammer 4 zu der Auslaßöffnung 2
ab, so daß ermöglicht wird, daß das Ventilkegelteil 3 sich
in Fig. 1 nach links bewegt, wodurch die Einlaßöffnung 1
in Verbindung mit der Auslaßöffnung 2 kommt.
Da das übliche Durchflußsteuerventil mit dem vorstehend ge
nannten Aufbau von sich aus keine Sicherheitsventilfunk
tion ausführt, ist es erforderlich, gesondert ein Sicher
heitsventil 12 der vorstehend beschriebenen Art vorzuse
hen. In diesem Fall müssen ein Verbindungskanal 11 und ei
ne Bohrung 16, in der das Sicherheitsventil 12 angebracht
ist, zusätzlich in einem Ventilgehäuse 15 des Durchfluß
steuerventils mittels maschineller Bearbeitung ausgebildet
werden. Jedoch sind diese maschinellen Bearbeitungen des
Ventilgehäuses 15 äußerst aufwendig ausführbar. Um zusätz
lich das gesonderte Sicherheitsventil 12 in dem Ventilge
häuse 15 anbringen zu können, muß das Ventilgehäuse 15 ein
großbemessenes sein. Dies sind die Schwierigkeiten, die bei
dem üblichen Durchflußsteuerventil vorhanden sind.
Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Umstände
wurde die vorliegende Erfindung geschaffen. Daher zielt die
Erfindung darauf ab, eine Durchflußsteuerventilanordnung
zum zusätzlichen Ausführen einer Sicherheitsventilfunktion
bereitzustellen, in dessen Ventilgehäuse ein Sicherheits
ventil eingebaut ist, wobei ermöglicht wird, daß das Ventil
gehäuse der Anordnung sich leicht maschinell fertigen läßt
und das Ventilgehäuse einen übersichtlichen Aufbau hat.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch
eine Durchflußsteuerventilanordnung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung mit
dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß den bevorzugten
Ausführungsformen bringt die folgenden Vorteile mit sich:
Da bei der Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung das hydraulische Betriebsfluid oder das Drucköl, das aus der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung strömt, hinsichtlich des Durchflusses dadurch gesteuert wird, daß ein Öffnungs bereich einer variablen Durchflußsteuerdrosselöffnung ver stellt wird, und da auch der zweite Ventilschieber in die Verbindungsstellung bewegt wird, um zu ermöglichen, daß das in dem zweiten Gegendruckkammerabschnitt der Gegendruckkam mer eingeschlossene Drucköl aus der zweiten Gegendruckkammer zu dem Behälter abströmt, wenn der Druck des in der Einlaß öffnung eingeschlossenen Drucköls den Vorgabedruckwert der Ventilanordnung überschreitet, ist es möglich, daß sich das Ventilkegelteil in seine Verbindungssteilung bewegen kann, in der die Einströmöffnung in Verbindung mit der Ausström öffnung steht, um den Druck des in der Einlaßöffnung einge schlossenen Drucköls herabzusetzen.
Da bei der Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung das hydraulische Betriebsfluid oder das Drucköl, das aus der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung strömt, hinsichtlich des Durchflusses dadurch gesteuert wird, daß ein Öffnungs bereich einer variablen Durchflußsteuerdrosselöffnung ver stellt wird, und da auch der zweite Ventilschieber in die Verbindungsstellung bewegt wird, um zu ermöglichen, daß das in dem zweiten Gegendruckkammerabschnitt der Gegendruckkam mer eingeschlossene Drucköl aus der zweiten Gegendruckkammer zu dem Behälter abströmt, wenn der Druck des in der Einlaß öffnung eingeschlossenen Drucköls den Vorgabedruckwert der Ventilanordnung überschreitet, ist es möglich, daß sich das Ventilkegelteil in seine Verbindungssteilung bewegen kann, in der die Einströmöffnung in Verbindung mit der Ausström öffnung steht, um den Druck des in der Einlaßöffnung einge schlossenen Drucköls herabzusetzen.
Da folglich die Durchflußsteuerventilanordnung nach der Er
findung zusätzlich eine Sicherheitsventilfunktion ausführen
kann, ist es bei der Durchflußsteuerventilanordnung nach der
Erfindung nicht erforderlich, gesondert hierzu ein Sicher
heitsventil vorzusehen. Daher ist es bei dem Ventilgehäuse
der Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung nicht
erforderlich, zusätzliche Bohrungen und Verbindungskanäle
zum Anbringen des Sicherheitsventils in demselben auszubil
den, so daß die maschinellen Bearbeitungen des Ventilgehäu
ses sich leicht vornehmen lassen und das Ventilgehäuse einen
übersichtlichen Aufbau dadurch hat, daß ein Aufnahmeraum
eines gesonderten Sicherheitsventils in dem Ventilgehäuse
entfällt.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung
ergibt sich gemäß Anspruch 2.
Da somit die Gegendruckkammer in erste und zweite Gegen
druckkammerabschnitte unterteilt ist, die miteinander über
die Drosselöffnung in Verbindung stehen, besteht keine Ge
fahr, daß eine Pulsierung in dem in dem ersten Gegendruck
kammerabschnitt eingeschlossenen Drucköl auftritt, wenn das
in dem zweiten Gegendruckkammerabschnitt eingeschlossene
Drucköl zu dem Behälter strömt, um einen pulsierenden Druck
ölstrom zu erzeugen. Da ferner zu diesem Zeitpunkt das in
dem ersten Gegendruckkammerabschnitt eingeschlossene Druck
öl das Ventilkegelteil konstant zum Bewirken einer Stabili
sierung des Ventilkegelteils mit einer Druckkraft beauf
schlagt, tritt keine pulsierende Strömung bei dem in der
Einlaßöffnung eingeschlossenen Drucköl auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
ergibt sich gemäß Anspruch 3.
Bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile der
Erfindung werden dem Fachmann unter Bezugnahme auf die nach
stehende Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung näher verdeutlicht.
Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht eines
üblichen Durchflußsteuerventils, und
Fig. 2 ist eine schematische Längsschnittansicht einer
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform nach der
Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist in einem Ventilgehäuse 20
einer Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung ei
ne erste Ventilaufnahmebohrung 21 ausgebildet, in der Fol
gendes ausgebildet ist: eine Einlaßöffnung 23, die in Ver
bindung mit einer Auslaßleitung einer Hydraulikpumpe 22
steht; eine erste Auslaßöffnung 25, die in Verbindung mit
einem Behälter 24 steht; eine zweite Auslaßöffnung 27, die
in Verbindung mit dem Behälter 24 über eine variable, durch
flußsteuernde Drosselöffnung 26 steht, von der ein Öff
nungsbereich über ein internes Signal steuerbar ist; und
eine dritte Auslaßöffnung 28, die in Verbindung mit dem Be
hälter 24 steht. In die erste Ventilaufnahmebohrung 21 des
Ventilgehäuses 20 ist ein hülsenähnliches Element 29 ein
gesetzt, in dem Folgendes ausgebildet ist: eine Einström
öffnung 30, die in die Einlaßöffnung 23 mündet; und eine
Ausströmöffnung 31, die in die erste Auslaßöffnung 25 mün
det. Zu dem hülsenähnlichen Element 29 öffnet sich die Ein
strömöffnung 30 selektiv zur Einmündung in die Ausströmöff
nung 31 über ein Ventilkegelteil 32, das gleitbeweglich in
dem hülsenähnlichen Element 29 aufgenommen ist. Im Innern
des Ventilkegelteils 32 ist eine stufenförmig abgesetzte
Axialbohrung 33 ausgebildet, die einen durchmesserkleinen
Bohrungsabschnitt 33a und einen durchmessergroßen Bohrungs
abschnitt 33b umfaßt. In die Axialbohrung des Ventilkegelteils
32 ist ein erster Ventilschieber 34 eingesetzt, der mit
einem durchmesserkleinen, hervorstehenden Abschnitt 34a und
einem durchmessergroßen, hervorstehenden Abschnitt 34b ver
sehen ist. In der Axialbohrung 33 des Ventilkegelteils 32
ist eine Ringkammer 35 zwischen dem ersten Schieberventil
34 und dem durchmesserkleinen Bohrungsabschnitt 33a der
Axialbohrung 33 ausgebildet. Andererseits wird ein erster
Gegendruckkammerabschnitt 38a zwischen dem durchmessergros
sen Bohrungsabschnitt 33a der Axialbohrung 33 und dem
durchmessergroßen, hervorstehenden Abschnitt 34a des er
sten Ventilschiebers 34 gebildet. Der erste Ventilschieber
34 wird mittels einer Feder 36 derart mit einer Druck
kraft beaufschlagt, daß er an einer Vorderfläche 37a ei
nes axialen Elements 37 anliegt, das fest in dem hülsenartigen
Element 29 angebracht ist. Andererseits wird
ein zweiter Gegendruckkammerabschnitt 38b zwischen dem
ersten Ventilschieber 34 und einer Rückfläche 32b des Ven
tilkegelteils 32 gebildet. Die vorstehend angegebene Ring
kammer 35 steht mit der Einströmöffnung 30 über eine va
riable Drosselöffnung 44 in Verbindung, die Folgendes um
faßt: eine schlitzähnliche Verbindungsöffnung 39, die in
dem Ventilkegelteil 32 ausgebildet ist; und einen durch
messerkleinen, hervorstehenden Abschnitt 34a des ersten
Ventilschiebers 34. Ferner steht die Ringkammer 35 auch in
Verbindung mit der zweiten Auslaßöffnung 27 über Folgendes:
eine Ölöffnung 40, die in dem Ventilkegelteil 32 ausgebil
det ist; einen durchmesserkleinen Abschnitt 41 des Ventil
kegelteils 32; und eine weitere Ölöffnung 42, die in dem
hülsenähnlichen Element 29 ausgebildet ist. Der zweite
Gegendruckkammerabschnitt 38b steht mit der zweiten Aus
laßöffnung 27 über eine Öffnung bzw. eine Drosselöffnung 43
in Verbindung.
Da die Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung
den vorstehend genannten Aufbau hat, strömt das von der
Hydraulikpumpe 22 abgegebene Drucköl zu der zweiten Aus
laßöffnung 27 über Folgendes: die Einlaßöffnung 23; die
Einströmöffnung 30; die variable Drosselöffnung 44; die
Ringkammer; die Ölöffnung 40; den durchmesserkleinen Ab
schnitt 41 des Kegelventilteils 32; und die weitere Öl
öffnung 42 und strömt dann zu dem Behälter 24 über die va
riable, durchflußsteuernde Öffnung 26. Daher unterscheiden
sich die Drücke des Drucköls auf den gegenüberliegenden
Seitenbereichen der variablen Drosselöffnung 44 voneinan
der, um eine Druckdifferenz zu erzeugen. Als Folge hiervon
wirkt ein Druck P₁ des in der Einlaßöffnung 23 eingeschlos
senen Drucköls auf einen Schulterabschnitt 32a des Ventil
kegelteils 32. Zugleich wirkt ein Druck P₀ des in die zwei
te Auslaßöffnung 27 eingeschlossenen Drucköls auf den zwei
ten Gegendruckkammerabschnitt 38b über den ersten Gegendruck
kammerabschnitt 38a und eine Öffnung, insbesondere eine Drosselöff
nung 43, ein.
Bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform nach der
Erfindung hängt die Druckdifferenz des Drucköles von einer
Durchflußmenge bzw. einem Durchfluß des Drucköls ab, das
durch die variable Drosselöffnung 44 geht. Da der vorste
hend genannte Durchfluß von einem Öffnungsbereich der va
riablen, durchflußregelnden Drosselöffnung 26 abhängig ist,
hängt die vorstehend angegebene Druckdifferenz des Druck
öles von dem Öffnungsbereich der variablen, durchflußsteu
ernden Öffnung 26 ab.
Andererseits wirkt auf das Ventilkegelteil 32 Folgendes
ein: Eine Kraft F₁, die in Fig. 1 in Richtung nach rechts
wirkt; und eine weitere Kraft F₂, die in Fig. 2 in Richtung
nach links wirkt, wobei die Kraft F₁ durch das Drucköl
erzeugt wird, das den Druck P₁ hat und in der Einlaßöffnung
23 derart eingeschlossen ist, daß er auf den Schulterab
schnitt 32a des Ventilkegelteils 32 wirkt, und wobei die
Kraft F₂ durch das Drucköl erzeugt wird, das den Druck P₀
hat und in der zweiten Auslaßöffnung 27, dem ersten Gegen
druckkammerabschnitt 38a und dem zweiten Gegendruckkammer
abschnitt 38b eingeschlossen ist. Da folglich Druckunter
schiede bei dem Drucköl und dem Druckaufnahmebereich zwi
schen dem ersten Gegendruckkammerabschnitt 38a und dem
zweiten Gegendruckkammerabschnitt 38b vorhanden sind, wird
das Ventilkegelteil in Richtung nach rechts oder links be
wegt.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Zustand ist der Öffnungsbe
reich der variablen, durchflußsteuernden Drosselöffnung 26
klein, um zu bewirken, daß die Druckdifferenz des Druck
öles klein wird. Als Folge hiervon ist die nach links in
Fig. 2 gerichtete Kraft F₂ größer als die in Fig. 2 nach
rechts gerichtete Kraft F₁, wodurch bewirkt wird, daß das
Ventilkegelteil 32 sich nach links bewegt, so daß eine
Sitzfläche 32c des Ventilkegelteils 32 auf einem Ventil
sitz 30a anliegt, wodurch die Einströmöffnung 30 von der
Ausströmöffnung 31 abgesperrt wird.
Wenn entsprechend den vorstehenden Ausführungen das Ven
tilkegelteil 30 stationär gehalten wird, strömt das Druck
öl nicht in den zweiten Gegendruckkammerabschnitt 38b, und
daher unterscheiden sich die Drücke des Drucköls auf den
gegenüberliegenden Seitenbereichen der Drosselöffnung 43
nicht voneinander, so daß keine Druckdifferenz hierbei
erzeugt wird.
Wenn der Öffnungsbereich der variablen, durchflußsteuernden
Drosselöffnung 26 relativ zu jenem der vorstehend beschrie
benen Weise größer wird, steigt die Durchflußmenge des
Drucköls, das durch die variable Drosselöffnung 44 geht, an,
um eine große Druckdifferenz des Drucköles zu erzeugen, so
daß die nach rechts auf das Ventilkegelteil 32 wirkende
Kraft F₁ größer als die nach links auf das Ventilkegelteil
32 wirkende Kraft F₂ wird, wodurch das Ventilkegelteil 32
in Richtung nach rechts bewegt wird, um die Sitzfläche 32c
von dem Ventilsitz 30a abzuheben, so daß das Drucköl aus der
Einströmöffnung 30 zu der Ausströmöffnung 31 abströmt.
Wenn in Fig. 2 das Ventilkegelteil 32 nach rechts bewegt
wird, wird der Öffnungsbereich der variablen Drosselöff
nung 44 größer, um die Druckdifferenz des Drucköls herab
zusetzen. Somit wird das Ventilkegelteil 32 in einer Posi
tion stationär gehalten, die dem Öffnungsbereich der va
riablen, durchflußsteuernden Drosselöffnung 26 entspricht.
Da zu diesem Zeitpunkt das in dem zweiten Gegendruckkammer
abschnitt 38b eingeschlossene Drucköl aus dem Kammerab
schnitt 38b zu dem Behälter 24 über die Öffnung 43 strömt,
ist es möglich, den Durchfluß des Drucköls durch die Öff
nung 43 zu steuern, so daß verhindert wird, daß sich das
Ventilkegelteil 32 schnell nach rechts bewegt.
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Durchfluß
steuerung des Drucköls, die bei der Durchflußsteuerventil
anordnung nach der Erfindung vorgenommen wird. Nunmehr wird
die Sicherheitsventilfunktion nachstehend näher erläutert,
die zusätzlich bei der Durchflußsteuerventilanordnung nach
der Erfindung verwirklicht wird.
Bei der Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung
ist ein zweiter Ventilschieber 51 in einer zweiten Ventil
aufnahmebohrung 50 vorgesehen, die in dem axialen Element
37 ausgebildet ist, wobei zugleich dieses durch eine Kom
pressionsfeder 52 in Richtung nach links derart vorbelastet
wird, daß eine Sitzfläche 51 des zweiten Ventilschiebers
51 auf dem Ventilsitz 37a anliegt, um zu verhindern, daß
eine Einströmölöffnung 53 in Verbindung mit einer Ausström
ölöffnung 54 ist. Die Einströmölöffnung 53 steht in Verbin
dung mit dem Gegendruckkammerabschnitt 38b. Andererseits
steht die Ausströmölöffnung 54 in Verbindung mit der drit
ten Auslaßöffnung 28 über eine Öffnung 55, die in dem hül
senähnlichen Element 29 ausgebildet ist. Eine Druckaufnahme
kammer 56 ist zwischen der zweiten Ventilaufnahmebohrung
50 und dem zweiten Ventilschieber 51 ausgebildet, welche
mit der Einlaßöffnung 23 über eine Öffnung 57 und eine Öff
nung 58 in Verbindung steht und ebenfalls auch mit einer
Hilfsdruckaufnahmekammer 61 über eine Ölöffnung 60 in Ver
bindung steht, die in einer Drosselöffnung 59 vorgesehen
ist, die in einem axialen Mittelabschnitt des zweiten
Ventilschiebers 51 ausgebildet ist. Die Hilfsdruckaufnahmekammer
61 ist mit einer Blindbohrung 62 versehen, die in dem zwei
ten Schieberventil 51 ausgebildet ist. Ferner ist ein He
belelement 63 vorgesehen, das auf einer Federlagerung 64
anliegt, um zu bewirken, daß die in Fig. 2 nach links ge
richtete Kraft F₃ auf den zweiten Ventilschieber 51 einwirkt.
Andererseits wirkt auch eine weitere, in Fig. 2 nach rechts
gerichtete Kraft F₄ ebenfalls auf den zweiten Ventilschieber
51 ein. Die Kraft F₄ wird durch den Druck P₁ des in
der Einlaßöffnung 23 und der Druckaufnahmekammer 56 einge
schlossenen Drucköls erzeugt. Da die Kraft F₄ groß ist, wird
die Feder 52 mit einer großen Belastung beaufschlagt. Um die
Belastung der Feder 52 herabzusetzen, kann das Drucköl mit
dem Druck P₁ in die Hilfsdruckaufnahmekammer 61 über die
Öffnung 59 strömen, so daß eine weitere, in Fig. 2 nach links
gerichtete Kraft F₃ erzeugt wird, wobei die Kraft F₃ auf
den zweiten Ventilschieber 51 wirkt, um die Kraft F₄ zu ver
kleinern, die den zweiten Ventilschieber 51 in Richtung nach
rechts beaufschlagt.
Die Druckaufnahmekammer 56 kann hinsichtlich
des Druckaufnahmebereichs geringfügig größer als die Hilfs
druckaufnahmekammer 61 ausgelegt sein.
Die Durchflußsteuerventilanordnung nach der Erfindung hat
den vorstehend genannten Aufbau. Wenn daher der Druck P₁
des in der Einlaßöffnung 23 eingeschlossenen Drucköls den
Druckvorgabewert der Ventilanordnung nach der Erfindung über
schreitet, wird der Druck P₁ des auf die Druckaufnahmekam
mer 56 einwirkenden Drucköls groß, um den zweiten Ventilschieber
51 entgegen der Belastung der Feder 52 nach rechts
zu bewegen, so daß die Sitzfläche 51a des Schiebers 51 von
dem Ventilsitz 37a abgehoben wird, wodurch die Einströmöl
öffnung 53 in Verbindung mit der Ausströmölöffnung 54 ge
bracht wird.
Da als Folge hiervon das in der zweiten Gegendruckkammer
38b eingeschlossene Drucköl aus der Kammer 38b zu dem Be
hälter 24 über die Einströmölöffnung 53, die Ausströmölöff
nung 54, die Öffnung 55 und die dritte Auslaßöffnung 28
abströmt, nimmt die das Ventilkegelteil 32 in Richtung
nach links beaufschlagende Kraft ab, um zu ermöglichen, daß
das Ventilkegelteil 32 unter der Wirkung des Drucks P₁ des
in der Einlaßöffnung 23 eingeschlossenen Drucköls in Fig. 2
in Richtung nach rechts bewegt wird, wobei der Druck P₁
den Schulterabschnitt 32a des Ventilkegelteils 32 beauf
schlagt, so daß die Sitzfläche 32b des Ventilkegelteils 32
von dem Ventilsitz 30a abgehoben wird, wodurch die Einström
öffnung 30 mit der Ausströmöffnung 31 in kommunizierender
Verbindung steht, um zu ermöglichen, daß der Druck des in
der Einströmöffnung 30 eingeschlossenen Drucköls abnimmt,
so daß man eine Sicherheitsventilfunktion erhält.
Wenn in diesem Fall das in dem zweiten Gegendruckkammerab
schnitt 38b eingeschlossene Drucköl von dem Kammerabschnitt
38b zu dem Behälter 24 abströmt, tritt eine Pulsierung in
dem in dem zweiten Gegendruckkammerabschnitt 38b eingeschlos
senen Drucköl auf. Infolge dieser Pulsierung ändert sich die
auf das Ventilkegelteil 32 in Richtung nach links wirkende
Kraft F₂. Da jedoch der Druckaufnahmebereich des zweiten
Gegendruckkammerabschnittes 38b klein ist, und da keine Pul
sierung in dem in dem ersten Gegendruckkammerabschnitt 38a
eingeschlossenen Drucköl infolge des Vorhandenseins der
Drosselöffnung 43 auftritt, ist die Veränderung der auf das
Ventilkegelteil 32 in Richtung nach links wirkenden Kraft
F₂ beträchtlich klein, um zu ermöglichen, daß das Ventilke
gelteil 32 stabilisiert wird, so daß das in der Einlaßöff
nung 23 eingeschlossene Drucköl ebenfalls im wesentlichen
stabilisiert wird.
Beiläufigerweise ist es auch möglich, das Ventilgehäuse 20
einteilig mit dem hülsenartigen Element 29 auszubilden.
Claims (3)
1. Durchflußsteuerventilanordnung,
die aufweist:
- a) ein Ventilgehäuse (20), das mit Folgendem versehen ist: einer Einlaßöffnung (23), die in Verbindung mit einer Hydraulik pumpe (22) steht, um als ein Eintritt des hydraulischen Betriebs fluids zu dienen, das von der Hydraulikpumpe (22) zu dem Ventil gehäuse abgegeben wird; einer ersten, zweiten und einer dritten Auslaßöffnung (25, 27, 28), die hintereinander in dem Ventilge häuse (20), ausgehend von der Außenseite des Ventilgehäuses zu der Innenseite desselben ausgebildet sind, wobei jede Aus laßöffnung in Verbindung mit einem Behälter (24) steht, um als ein Austritt des hydraulischen Arbeitsfluids von dem Ven tilgehäuse (20) zu dienen und wobei zwischen der ersten und der zweiten Auslaßöffnung (25, 27) die Einlaßöffnung (23) in das Ventilge häuse (20) ausgebildet ist;
- b) ein hohles, hülsenartiges Element (29), das in einer ersten Ventilaufnahmebohrung (21) aufgenommen ist, die in dem Ventilgehäuse (20) ausgebildet ist, das zugleich mit einer Ein strömöffnung (30) und einer Ausströmöffnung (31) versehen ist, die der Einlaßöffnung (23) und der Auslaßöffnung (25) jeweils zugeordnet sind;
- c) ein Ventilkegelteil (32), das versehen ist mit: einem Längsstück entsprechend einem Abstand zwischen der ersten Auslaßöffnung und der zweiten Auslaßöffnung; und einem durch messergroßen Abschnitt, der sich von einem dazwischenliegenden Abschnitt des Ventilkegelteils zu einem Hinterendabschnitt desselben erstreckt, wobei das Ventil kegelteil (32) in einem hohlen Abschnitt des hohlen, hülsenartigen Elements (29) derart aufgenommen ist, daß es zwischen einer Absperrstellung und einer Verbindungsstellung gleitbeweg lich ist, wobei in der Absperrstellung das Ventilkegelteil (32) die Einströmöffnung (30) von der Ausströmöffnung (31) absperrt und wobei in der Verbindungsstellung das Ventilkegelteil es er möglicht, daß die Einströmöffnung (30) in Verbindung mit der Ausströmöffnung (31) ist, wobei das Ventilkegelteil (32) in die Ver bindungsstellung unter der Wirkung des in der Einlaßöff nung (23) eingeschlossenen Drucköles gedrückt wird, so daß die ses einen Schulterabschnittt (32a) des durchmessergroßen Abschnitts des Ventilkegelteils beaufschlagt, während es in die Absperr stellung unter der Wirkung des Drucköls gedrückt wird, das in einer Gegendruckkammer (38b) eingeschlossen ist, die in einem Be reich in der Nähe des Hinterendabschnitts (32b) des Ventilkegel teils (32) ausgebildet ist;
- d) einem ersten Ventilschieber (34), der in einer stufen förmig abgesetzten Axialbohrung (33) des Ventilkegelteils (32) aufge nommen ist, wobei die Axialbohrung derart in dem Ventilke gelteil (32) ausgebildet ist, daß man einen durchmesserkleinen Bohrungsabschnitt (33a) und einen durchmessergroßen Bohrungsab schnitt (33b) hintereinanderliegend angeordnet, ausgehend von der Außenseite des Ventilkegelteils (32) zu seiner Innenseite erhält, wobei der erste Ventilschieber (34) mit einem durchmesserkleinen, hervorstehenden Abschnitt (34a) und einem durchmessergroßen, her vorstehenden Abschnitt (34b) versehen ist, die dem durchmesser kleinen Bohrungsabschnitt (33a) der Axialbohrung (33) und dem durch messergroßen Bohrungsabschnitt (33b) der Axialbohrung (33) jeweils zu geordnet sind;
- e) einer ersten, variablen Drosselöffnung (44), die zwischen einer schlitzzähnlichen Verbindungsöffnung (39) in einer Vorderendseite des Ventilkegelteils (32) und dem durchmes serkleinen, hervorspringenden Abschnitt (34a) des ersten Ventilschiebers (34) derart ausgebildet ist, daß sie an einer der Ausströmöffnung (31) des hülsenartigen Elements (29) entsprechenden Stelle angeordnet ist, wobei ein Öffnungsbereich der ersten, variablen Drosselöffnung (44) durch die Gleitbewegung des Ventilkegelteils (32) einstellbar ist;
- f) einer zweiten, variablen Drosselöffnung (26), die zwischen der zweiten Auslaßöffnung (27) und dem Behälter (24) vorgesehen ist;
- g) einem axialen Element (37), das derart in das hülsenartige Element (29) von der Hinterendfläche des Ventilkegelteils (32) eingesetzt ist, daß es mit einem vorderen Endabschnitt (37a) an einer Hinterendfläche des ersten Ventilschiebers (34) an liegt, und
- h) einem zweiten Ventilschieber (51), der gleitbeweglich in eine zweite Ventilaufnahmebohrung (50) eingesetzt ist, die in dem axialen Element (37) ausgebildet ist, wobei der zweite Ventilschieber (51) in seine Absperrstellung unter der Wirkung der Federkraft einer Feder (52) derart drückbar ist, daß se lektiv die Gegendruckkammer (38b) des Ventilkegelteiles (32) von der dritten Auslaßöffnung (28) abgesperrt wird, und der in eine Verbindungsstellung unter der Wirkung des Drucköles drück bar ist, das in der Druckkammer (56) eingeschlossen ist, die in der zweiten Ventilaufnahmebohrung (50) des axialen Elements (37) ausgebildet ist, um selektiv das in der Einlaßöffnung (23) ein geschlossene Drucköl aufzunehmen.
2. Durchflußsteuerventilanordnung nach Anspruch 1,
bei der Folgendes vorgesehen ist:
die Gegendruckkammer (38a, b) des Ventilkegelteiles (32) ist
zwischen dem Innern des Ventilkegelteiles und dem durch
messergroßen, hervorspringenden Abschnitt (34b) des ersten
Ventilschiebers (34) ausgebildet, und sie weist zugleich Fol
gendes auf: einen ersten Gegendruckkammerabschnitt (38a), der in
Verbindung mit einer Auslaßseite der ersten variablen
Drosselöffnung (44) steht, und einen zweiten Gegendruckkammerab
schnitt (38b), der zwischen einer Hinterendfläche des Ventilke
gelteils (32b), das in dem hülsenartigen Element (29) aufgenommen
ist, und einer Vorderendfläche (37a) des axialen Elements (37) ausge
bildet ist, wobei der erste Gegendruckkammerabschnitt (38a) der Gegen
druckkammer mit dem zweiten Gegendruckkammer
abschnitt (38b) über eine Drossel
einrichtung (43) in Verbindung steht.
3. Durchflußsteuerventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
bei der folgendes vorgesehen ist:
der zweite Ventilschieber (51) ist mit einer Blindboh
rung (60) versehen, in die ein Vorderendabschnitt eines Hebel
elements (63) derart eingesetzt ist, daß eine Hilfsdruckaufnahme
kammer (61) gebildet wird, die in Verbindung mit der Druck
kammer über eine Drosselöffnung (59) steht, wo
bei das Hebelelement (63) einen stationären Basisendabschnitt
hat.
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