DE4125238A1 - Mengenregelventil - Google Patents
MengenregelventilInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
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- G—PHYSICS
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mengenregelventil mit veränder
licher Meßdrossel zur Konstanthaltung eines eingestellten
Flüssigkeitsdurchflusses weitgehend unabhängig vom Druckab
fall zwischen Ventileingang und Ventilausgang.
Die Funktion der bekannten druckkompensierten Mengenregel
ventile ist in der Fachliteratur ausführlich beschrieben
(z. B. Will-Ströhl: Einführung in die Hydraulik und Pneuma
tik - Verlag Technik, Berlin, Kap. 2.7.2.2). Gemeinsam ist
bei den bekannten verstellbaren Mengenregelventilen, daß sie
einen verstellbaren Widerstand - die sog. Meßdrossel -
und ein separates Regelventil - die sog. Druckwaage - besitzen,
welche die Aufgabe hat, das Druckgefälle und damit den
Durchlaß über die Meßdrossel konstant zu halten. Bei den
bekannten verstellbaren Mengenregelventilen sind Meßdrossel
und Druckwaage voneinander getrennte Teile, d. h. eine Bewe
gung des Druckwaagenkolbens hat keinen Einfluß auf den ein
gestellten Meßdrosselquerschnitt. Hieraus resultieren sich
zwei Nachteile der bekannten Ventile; nämlich daß sie
viel Einbauraum benötigen und bei hohen Durchsätzen und großen
Druckabfällen zwischen Ventileingang und Ventilausgang
größere Regelabweichungen - typischer Weise eine Vermin
derung des Durchsatzes - aufweisen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin in einer
neuen und einfachen Weise die oben beschriebenen Nachteile
der bekannten Ventile zu beseitigen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Ventil
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Weitere vorteil
hafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer bevorzugten Ausführung geht die Erfindung dahin,
daß durch eine geeignete koaxiale und verschiebbare An
ordnung des Drosselkolbens innerhalb des Druckwaagenkolbens
erhebliche Eibauraumersparungen erzielt werden können. Bei
der erfindungsgemäßen Lösung wird außerdem die Drosselkante
als untrennbares Bestandteil des Druckwaagenkolbens ausgebil
det, wodurch eine Längsbewegung des Druckwaagenkolbens eine
damit zwangsläufig gekoppelte Veränderung des Meßdrosselquerschnittes
verursacht. Letztere Maßnahme verbessert die
Regelgenauigkeit des Mengenregelventils insbesondere im obe
ren Leistungsbereich, d. h. bei hohen Durchflußwerten und
Druckabfällen zwischen Ventileingang und Ventilausgang.
In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung wird der
verschiebbare Drosselkolben durch eine schwache Feder gegen
die Verstelleinrichtung gedrückt. Bei einer Anströmung vom
Ventileingang zum Ventilausgang drücken Druckkraft und Feder
kraft den Drosselkolben gegen die Verstelleinrichtung, die
relative Lage des Drosselkolbens zur Verstelleinrichtung
bleibt unverändert. Wird dagegen das Ventil in der Gegen
richtung angeströmt, entsteht eine der Federkraft entgegen
gerichtete Druckkraft am Drosselkolben, so daß sich dieser
von der Verstelleinrichtung abhebt und den Weg zum Rückfluß
freigibt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungs
formen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt eines erfindungsgemäßen ver
stellbaren Mengenregelventils mit veränderlicher Meßdrossel,
mit einer manuellen Verstelleinrichtung und axialer Regel
stromrichtung.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Mengenregelventils mit einem elektromagnetischem
Stellglied und axialer Regelstromrichtung.
Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Mengenregelventils mit einer radialer
Regelstromrichtung.
Teile mit der gleichen Funktion werden bei allen Zeichnungen
mit den gleichen Ziffern gekennzeichnet. Die ausführliche
Beschreibung der Erfindung erfolgt anhand von Fig. 1. Bei
den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 werden lediglich die
Abweichungen zur Ausführung nach Fig. 1 erläutert.
Das Mengenregelventil nach Fig. 1 besteht aus einem Ventilkörper
1 mit Längsbohrung 12 und Querbohrungen 2. In der Längsbohrung 12
befindet sich der verschiebbare Druckwaagenkolben 4 mit
Führungsbohrung 15, Queröffnungen 5, Regelkante 6,
Drosselkante 14 und Entlastungsbohrung 13. Druck
waagenfeder 7 schiebt den Druckwaagenkolben 4 gegen den An
schlag 19 in seine Grundstellung. In der Führungsbohrung 15
ist der Drosselkolben 8 mit einem Drosselelement 16 verschieb
bar angeordnet. Druckfeder 9 drückt den Drosselkolben 8
gegen die Verstelleinrichtung 11. Drosselelement 16 und
Drosselkante 14 bilden zusammen die Drosselstelle 17, bzw.
den Meßdrosselquerschnitt 18. Die Regelstromrichtung zeigt
vom Ventileingang 21 zum Ventilausgang 22.
Bei einer Anströmung des Mengenregelventils vom Ventileingang 21
entsteht an der Drosselstelle 17 ein Druckgefälle, welches
eine Druckkraft auf der mit den Durchmesser D1 und D2 gekenn
zeichneten Differentialfläche des Druckwaagenkolbens 4 gegen
die Kraft der Druckwaagenfeder 7 erzeugt. Ist diese Druckkraft
größer als die Kraft der Druckwaagenfeder 7, so wird der
Druckwaagenkolben 4 in Regelstromrichtung verschoben. Dabei
schließt die Regelkante 6 die Radialbohrungen 2 soweit zu,
bis der hierdurch erzeugte Strömungswiderstand ein weiteres
Ansteigen des Flüssigkeitsstromes verhindert. Die Längsbewe
gung des Druckwaagenkolbens 4 bestimmt das Druckgefälle an
der Regelkante 6, d. h. bei größerem Druckgefälle schließt
die Regelkante 6 die Radialbohrungen mehr zu. Gleichzeitig
mit der Schließbewegung des Druckwaagenkolbens 4 entfernt
sich die Drosselkante 14 vom Drosselelement 16, wodurch sich
der Meßdrosselquerschnitt 18 vergrößert. Hierdurch entsteht
eine zusätzliche Korrektur des geregelten Durchflusses, welche
sich insbesondere im oberen Durchfluß- und Druckgefällen
bereich positiv auswirkt.
Wird das Mengenregelventil nach Fig. 1 gegen die Regelstrom
richtung, d. h. vom Ventilausgang 22 zum Ventileingang 21 an
geströmt, so bleibt der Druckwaagenkolben 4 in seiner geöff
neten Ruhelage und der Flüssigkeitsstrom erzeugt eine, ange
nähert auf dem Durchmesser D2 wirkende Druckkraft gegen die
Kraft der Feder 9. Durch diese Druckkraft hebt sich der
Drosselkolben 8 von der Verstelleinrichtung 11 ab, der Meßdrosselquerschnitt
18 vergrößert sich und der Weg für den
Rückfluß vom Ventilausgang 22 zum Ventileingang 21 wird
freigegeben.
Eine mögliche Ausführung des erfindungsgemäßen Mengenregel
ventils ist auf Fig. 2 im Längsschnitt dargestellt. Die ein
zelnen Teile, sowie ihre Funktion entsprechen dem Ventil
nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß anstelle der manuellen
Verstelleinrichtung 11 auf Fig. 1 ein elektromagnetisches
Stellglied 20 verwendet wird, welches eine, dem elektrischen
Erregerstrom proportionale Einstellung des Flüssigkeitstromes
in Regelrichtung ermöglicht.
Eine weitere mögliche Ausführung des erfindungsgemäßen Mengen
regelventils ist auf Fig. 3 im Längsschnitt dargestellt. Be
nennung, Bezeichnung und Funktion der einzelnen Teile ent
sprechen dem Ventil nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß
der Ventileingang 21 seitlich und der Ventilausgang 22 in
der Längsachse des Ventilkörpers 1 angeordnet wurde. Die
Regelstromrichtung zeigt hier ebenfalls vom Ventileingang 21
zum Ventilausgang 22, wobei in der Gegenrichtung ein freier
Rückfluß ermöglicht wird.
Es ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung die anfangs
beschriebenen Anforderungen hinsichtlich kompakter Bauweise und
geringer Regelabweichung insbesondere bei hohen geregelten
Durchflüssen in einer neuen und einfachen Weise verwirklicht.
Claims (7)
1. Mengenregelventil, umfassend einen Ventilkörper mit
Ventileingang und Ventilausgang, ein Mengenmeßglied zur
Istwerterfassung mit einer Meßdrossel und einer mit der
Anströmseite und der Abströmseite der Meßdrossel verbundene
Druckwaage zur Erfassung des Differenzdruckes an der
Meßdrosselstrecke, ein mit der Druckwaage in Wirkverbindung
stehendes Sollwerteinstellglied und ein ebenfalls mit der
Druckwaage wirkverbundenes Stellglied, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine veränderliche Meßdrossel (14, 16, 17,
18) vorgesehen ist und daß die Druckwaage (4, 7, 13) mit
der Meßdrossel in Steuerverbindung steht.
2. Mengenregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerverbindung zwischen Druckwaage und Meßdrossel
so ausgebildet ist, daß sich die Drosselwirkung,
insbesondere der wirksame Drosselquerschnitt, gegensinnig
zum Differenzdruck an der Meßdrossel verändert.
3. Mengenregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßdrossel ein mit der Druckwaage
verbundenes Drosselglied (14) aufweist.
4. Mengenregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckwaage ein Kolbenglied (4) und die Meßdrossel
ein mit diesem Kolbenglied verbundenes, insbesondere mit ihm
einstückig ausgebildetes Drosselglied (14) aufweist.
6. Mengenregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckwaagenkolben (4) unter Einwirkung eines durch
die Strömung vom Ventileingang (21) zum Ventilausgang (22)
an der Drosselstelle (17) erzeugten Druckabfalles gegen die
Druckwaagenfeder (7) verschoben wird, wodurch ein gleich
zeitiges Schließen der Querbohrungen (2) und Öffnen des
Meßdrosselquerschnitts (18) erzielt wird.
7. Mengenregelventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einer Anströmung vom Ventilausgang (22)
zum Ventileingang (21) ein Druckabfall an der Meßdrosselstelle
(17) entsteht, der eine Druckkraft gegen die Feder
(9) erzeugt, wodurch sich der Drosselkolben (8) von der
Verstelleinrichtung (11) abhebt und ein freier Rückfluß vom
Ventilausgang (22) zum Ventileingang (21) ermöglicht wird.
8. Mengenregelventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Sollwert-
Einstellglied (20) vorgesehen ist, vorzugsweise für eine
einem Erregerstrom proportionale Verstellung des Meßdrossel
querschnitts.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914125238 DE4125238A1 (de) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | Mengenregelventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914125238 DE4125238A1 (de) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | Mengenregelventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4125238A1 true DE4125238A1 (de) | 1993-02-04 |
Family
ID=6437327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914125238 Withdrawn DE4125238A1 (de) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | Mengenregelventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4125238A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0620329A1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-10-19 | August Schmid | Abflussregulator insbesondere für ein Regenwasser aufnehmendes Rückhaltebecken |
CH699508A1 (de) * | 2008-09-04 | 2010-03-15 | Bucher Hydraulics Ag | Stromregelventil mit Proportional-Drosselventil und nachgeschalteter Druckwaage. |
US20140202561A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Kendrion (Villingen) Gmbh | Electromagnetic fluid valve |
-
1991
- 1991-07-30 DE DE19914125238 patent/DE4125238A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0620329A1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-10-19 | August Schmid | Abflussregulator insbesondere für ein Regenwasser aufnehmendes Rückhaltebecken |
CH699508A1 (de) * | 2008-09-04 | 2010-03-15 | Bucher Hydraulics Ag | Stromregelventil mit Proportional-Drosselventil und nachgeschalteter Druckwaage. |
US20140202561A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Kendrion (Villingen) Gmbh | Electromagnetic fluid valve |
US9551997B2 (en) * | 2013-01-24 | 2017-01-24 | Kendrion (Villingen) Gmbh | Electromagnetic fluid valve |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: SZIKRA, MIHALY, FRUTIGEN, CH |
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