DE4231998A1 - Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil - Google Patents
Elektromagnetisch betätigbares DruckregelventilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren
Druckregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige
Druckregelventile sind beispielsweise aus dem DE-GM 87 00 713 be
kannt und werden insbesondere in Automatikgetrieben von Kraftfahr
zeugen eingesetzt. Dabei dienen sie zur Druckmittelbeaufschlagung
bzw. Befüllung einer Kupplung. Dazu ist einerseits eine genaue
Druckregelung und andererseits eine relativ große Durchflußmenge
zu gewährleisten, um ein schnelles Befüllen der Kupplung zu er
möglichen. Um den dafür erforderlichen Druckmittelstrom bereit
stellen zu können, muß der Öffnungsquerschnitt des Druckregelventils
entsprechend groß werden. Dazu sind lange Hubwege des Steuerschie
bers notwendig, die einen großen Proportionalmagneten mit großem Hub
erfordern. Eine Erhöhung des Durchflußquerschnittes über Vergröße
rung des Durchmessers des Steuerschiebers ist in starkem Maße ein
geschränkt, da der Steuerschieber einseitig mit dem Druck des Ver
braucheranschlusses beaufschlagt wird. Der Wirkung dieses Druckes
muß im Regelvorgang durch den Proportionalmagneten entgegengewirkt
werden, so daß die entsprechenden Druckkräfte die Betätigungskräfte
des Proportionalmagneten nicht übersteigen dürfen.
Zusätzlich werden bei einem derartigen Ventil hohe Ansprüche an die
Genauigkeit der Steuerkanten, des Steuerschiebers und der Vorein
stellung des Elektromagneten gestellt, da für die Druckregelung der
Öffnungsquerschnitt am Steuerschieber maßgeblich ist. Dadurch wird
der Abstand zwischen den Steuernuten und dem Elektromagneten bzw.
Magnetanker und zwischen der Steuerkante am Steuerschieber und dem
Elektromagneten bzw. Magnetanker ein wesentliches Funktionsmaß.
Um eine ausreichende Druckregelung bei hohen Volumenströmen zu
erreichen, ist es weiterhin bekannt, in Automatikgetrieben ein
Druckregelventil in Sitzbauweise (Überdruckventil) mit einem ge
trennten Dreiwege-Druckregelventil zu kombinieren. Dabei dient das
separate Überdruckventil als Vorsteuerventil für ein Dreiwege-Druck
regelventil. Das Überdruckventil stellt dabei den Regeldruck hinter
einer Blende durch Abströmen von Druckmittel zum Ablauf ein. Mit
diesem Regeldruck wird ein Dreiwege-Druckregelventil (Schieberven
til) vorgesteuert, so daß sehr viel größere Druckmittelströme regel
bar sind. Das bedeutet einen sehr hohen Aufwand für die Druckmittel
führung, da jedes der beiden Ventile mit dem Zulauf, dem Ablauf und
einem Ausgang für den geregelten Druckmittelstrom versehen sein muß.
Die dafür erforderlichen Druckmittelkanäle müssen beispielsweise im
Getriebegehäuse ausgebildet werden. Darüber hinaus müssen in ein
entsprechendes Automatikgetriebe zwei Ventile mit den dafür vor
gesehenen Aufnahmebohrungen eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Druckregelventil
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegen
über den Vorteil, daß mit einem einzigen Ventil große Druckmittel
ströme bei hoher Regelgüte druckregelbar sind. Das erfindungsgemäße
Ventil ist dennoch kompakt und relativ einfach aufgebaut und be
nötigt insbesondere nur einen relativ kleinen Proportionalmagneten
mit geringem Hub. Durch die erfindungsgemäße Ansteuerung des Steuer
schiebers kann dieser mit erheblich größeren Durchmessern als ein
herkömmlicher Druckregelventilsteuerschieber ausgebildet werden. Das
führt zu erheblichen Vorteilen bei der Herstellung und Bearbeitung
des Steuerschiebers und der Steuerschieberbohrung.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung er
geben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden
Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig.
1 ein Druckregelventil im Längsschnitt und in Fig. 2 einen Längs
schnitt durch ein nur teilweise dargestelltes zweites Druckregel
ventil.
Das Druckregelventil 10 setzt sich im wesentlichen aus einem Ventil
teil 11 und einem (Proportional-)Magnetteil 12 zusammen. Der (Pro
portional-)Magnetteil 12 - im nachfolgenden nur Magnetteil genannt -
hat ein etwa topfförmiges Magnetgehäuse 13 aus magnetisch leitendem
Werkstoff, von dessen Boden 14 ein zylindrischer Fortsatz in den
Innenraum ragt. Der zylindrische Fortsatz 15 ist Kern des Propor
tionalmagneten, und ist im Inneren des Spulenkörpers 16 der Spule 17
angeordnet. Die Anschlußelemente 18 der Spule 17 durchdringen den
Boden 14 des Magnetgehäuses und können dort kontaktiert werden. Der
zylindrische Fortsatz 15 (Kern des Proportionalmagneten) ist in
axialer Richtung von einer Bohrung 20 durchdrungen, in die eine vom
Boden 14 zugängliche Einstellschraube 21 eingesetzt ist.
Oberhalb des Spulenkörpers 16 ist der Innendurchmesser des Magnet
gehäuses 13 vergrößert, so daß eine umlaufende Ringschulter 22 aus
gebildet ist. Auf dieser liegt eine scheibenförmige Membranfeder 23
auf, an die sich ein magnetisch leitender Abstandsring 24 an
schließt, auf dem wiederum eine zweite Membranfeder 25 aufliegt.
Zwischen den beiden Membranfedern 25 und 23 ist im Abstandsring 24
ein scheibenförmiger Magnetanker 26 mit Spiel geführt. Die beiden
Membranfedern 23 und 25 und der dazwischenliegende Magnetanker 26
sind von einer Axialbohrung 28 durchdrungen, durch die ein mehrfach
abgestufter zylindrischer Stößel 29 ragt. Dieser hat ein flach
zylindrisches Unterteil 30, das an der Unterseite des Magnetankers
26 bzw. an der Membranfeder 23 anliegt und in eine Vertiefung 31 im
zylindrischen Fortsatz 15 ragt. Am Unterteil 30 liegt das eine Ende
einer Druckfeder 32 an, deren anderes Ende sich an der in der Boh
rung 20 befindlichen Einstellschraube 21 abstützt. Das Mittelteil 33
des Stößels 29 befindet sich in der Axialbohrung 28 und ragt bis
über die Membranfeder 25 hinaus, wo der Stößel 29 durch einen Siche
rungsring 34 gegen Verschieben gesichert ist. Das sich an das Mit
telteil 33 anschließende Oberteil 35 hat eine umlaufende Ringnut 36,
in die der Innenkranz 37 einer ringscheibenförmigen Dichtmembran 38
eingesetzt ist. Der Außenkranz 39 der Dichtmembran 38 liegt auf der
Membranfeder 25 im Bereich des Abstandsrings 24 auf. Funktion und
Aufbau eines derartigen Magnetteils sind an sich bekannt und brau
chen daher hier nicht ausführlicher erläutert werden.
Das Ventilteil 11 ist im wesentlichen symmetrisch ausgebildet und
hat einen Flanschteil 41 und einen gestuften Anschlußzylinder 42.
Das Flanschteil 41 hat an seiner Unterseite eine zylindrische Ver
tiefung 43 und ist von oben in das Magnetgehäuse 13 eingesetzt. Der
um die Vertiefung 43 verbleibende ringförmige Randbereich 44 hat an
seiner Unterseite eine umlaufende Ringnut 45 zur Aufnahme des
Außenkranzes 39 der Dichtmembran 38. Der Randbereich 44 des
Flanschteiles 41 liegt demzufolge an der Dichtmembran 38 bzw. der
Membranfeder 25 an und ist durch Verbördeln des oberen Randes 46 des
Magnetgehäuses 13 fest mit diesem verbunden. Vom Grund der Vertie
fung 43 geht eine weitere zylindrische Vertiefung 48 aus, von der
wiederum eine durchgehende, das Ventilteil 11 durchdringende Schie
berbohrung 49 ausgeht. Am Grund der Vertiefung 48 liegt eine flache
Ventilscheibe 50 an, die durch Verstemmen von der Vertiefung 43 her
in der Vertiefung 48 befestigt ist. Die Ventilscheibe 50 hat eine
mittige Ventilöffnung 51, die durch die flache Stirnseite 52 des
Stößels 29 bzw. seines Oberteils 35 verschlossen ist. Der Durch
messer der Stirnseite 52 ist größer als der der Ventilöffnung 51, so
daß die Stirnseite 52 an der Unterseite der Ventilscheibe 50 flach
anliegt. Ventilöffnung 51 und die Stirnseite 52 des Stößels 29 wir
ken als Ventil 53 zusammen, dessen Wirkung im nachfolgenden näher
erläutert wird.
Der durch die Vertiefung 43 und die Dichtmembran 38 zusammen mit dem
Oberteil 35 des Stößels 29 gebildete Druckraum 55 ist über mehrere
den Flanschteil 41 durchdringende Schrägbohrungen 56 mit einem Be
hälter T (Ablauf) verbunden.
Um die Schieberbohrung 49 verlaufen zwei Steuerringnuten 56 bzw. 57,
von denen die zweite Steuerringnut 57 näher am Flanschteil 41 an
geordnet ist. Die zweite Steuerringnut 57 ist mit einer den Anschluß
zylinder 42 radial durchdringenden Bohrung 58 verbunden, die wie
derum mit dem Behälter T (Ablauf) in Verbindung steht. Im Bereich
der ersten Steuerringnut 56 ist am Außenumfang des Anschlußzylinders
42 eine Anschlußringnut 59 ausgebildet, die über Radialbohrungen 60
mit der Steuerringnut 56 verbunden ist. Die Anschlußringnut 59 ist
mit einer Druckmittelquelle verbunden (Zulauf), deren Anschluß mit P
bezeichnet ist. Zwischen den beiden Steuerringnuten 56 und 57 wird
die Schieberbohrung 49 von einer Radialbohrung 61 durchdrungen, die
von einer am Außenumfang des Anschlußzylinders 42 ausgebildeten
zweiten Anschlußringnut 62 ausgeht. Dieser ist über einen Druck
mittelkanal 63 mit einem Verbraucher verbunden, dessen Anschluß mit
A bezeichnet ist. An der freien Stirnseite des Anschlußzylinders 42
ist die Schieberbohrung 49 zu einer zylindrischen Vertiefung 65 auf
geweitet, an deren Grund eine flachzylindrische Blende 66 mit einer
Blendenöffnung 67 anliegt. Die Blende 66 ist durch einen von der
Stirnseite her ausgeführten Verstemmvorgang in der Vertiefung 65
fixiert. Die Blendenöffnung 67 steht über einen Druckmittelkanal 68
mit dem Druckmittelkanal 63 und damit mit dem Verbraucheranschluß A
in Verbindung.
In der Schieberbohrung 49 ist ein Ventilschieber 70 dicht gleitend
geführt, dessen Länge geringer ist als der Abstand zwischen der
Blende 66 und der Ventilscheibe 50. Zwischen der Blende 66 und dem
Steuerschieber 70 wird somit ein erster Druckraum 71 ausgebildet
während zwischen dem Steuerschieber 70 und der Ventilscheibe 50 ein
zweiter Druckraum 72 ausgebildet ist.
Am Außenumfang des Steuerschiebers 70 ist eine Schieberringnut 73
ausgebildet, deren Länge etwas geringer ist als der Abstand der
einander zugewandten Seitenflächen der Steuerringnuten 56 und 57.
Der Steuerschieber 70 kann demzufolge eine Position in der Schieber
bohrung 49 einnehmen, in der sich die Schieberringnut 73 zwischen
den beiden Steuerringnuten 56 und 57 befindet, ohne mit diesen ver
bunden zu sein.
Im Ventilschieber 70 ist eine von der der Ventilscheibe 50
zugewandten Stirnseite ausgehende abgestufte Sackbohrung 74
ausgebildet, die axial verläuft und den Bereich der Schieberringnut
73 durchdringt. Im Bereich zwischen Schieberringnut 73 und der der
Blende 66 zugewandten Stirnseite des Vorsteuerschiebers 70 ist in
diesem eine Radialbohrung 74 angebracht, die vom Außenumfang ausgeht
und die in eine Drosselbohrung 75 übergeht, die mit der Sackbohrung
74 verbunden ist. Die Radialbohrung 75 und die erste Steuerringnut
56 sind in ihren Anordnungen und Abmessungen so aufeinander abge
stimmt, daß beide in allen Arbeitspositionen des Steuerschiebers 70
miteinander verbunden sind.
In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung des Druckregelventils
10 bzw. des Magnetteils 12 ist das Ventil 53 verschlossen, da der
Stößel 29 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 32 die Ventilöffnung
51 der Ventilscheibe 50 verschließt. Der mit dem Behälter T (Ablauf)
verbundene Druckraum 55 ist damit einseitig verschlossen. Der
Steuerschieber 70 befindet sich in seiner mittleren Arbeitsstellung,
d. h., die Schieberringnut 73 befindet sich zwischen der ersten
Steuerringnut 56 und der zweiten Steuerringnut 57. Damit ist der Ab
lauf von der zweiten Steuerringnut 57 über die Bohrung 58 zum Behäl
ter T verschlossen. Gleichzeitig ist auch der über die Radialbohrung
61 und die zweite Anschlußringnut 62 mit dem Verbraucher A verbun
dene, durch die Schieberringnut 73 und die Schieberbohrung 49 ge
bildete Verbraucherdruckraum 77 einseitig verschlossen. Die erste
Steuerringnut 56 ist mit der Radialbohrung 75 verbunden, so daß über
die Radialbohrung 60 und die erste Anschlußringnut 59 ein Anschluß
zur Druckmittelquelle P besteht.
Über die Drosselbohrung 76 und die Sackbohrung 74 kann sich der von
der Druckmittelquelle P aufgebaute Druck PZ im Druckraum 72 auf
bauen. Gleichzeitig baut sich im ersten Druckraum 71 über den Druck
mittelkanal 68 und den Druckmittelkanal 63 der am Verbraucher A bzw.
im Verbraucherdruckraum 77 vorherrschende Druck PR auf. Aufgrund der
gleichen Flächenverhältnisse des Steuerschiebers im Zusammenwirken
mit den Druckräumen 71 und 72 wird dieser stets in Richtung des
Druckraumes mit geringerem Druck ausgelenkt.
Bei eingeschaltetem Verbraucher wird in der Regel der Druck PZ am
Zulauf größer sein als der Druck PR am Verbraucher A. Damit baut
sich im Druckraum 72 ein Druck auf, der größer ist als der im Druck
raum 71, so daß der Steuerschieber nach links bewegt wird. Dabei
kommt die Schieberringnut 73 in den Bereich der ersten Steuerringnut
56, so daß die Druckmittelquelle P über die Anschlußringnut 59, die
Radialbohrung 60, die erste Steuerringnut 56 mit der Schieberringnut
73 bzw. der Verbraucherdruckkammer 77 verbunden ist. Diese ist über
die Radialbohrung 61 und die zweite Anschlußringnut 62 mit dem Ver
braucher A bzw. den Druckmittelkanälen 63 und 68 verbunden. Dadurch
steigt der Druck PR am Verbraucher A und gleichzeitig der Druck im
Druckraum 71, so daß die Bewegung des Steuerschiebers gebremst wird
bis sich ein Gleichgewicht der Drücke PR und PZ in den Druckräumen
71 und 72 einstellt. Steigt der Druck PR am Verbraucher A (bei
spielsweise nach Abschalten des Verbrauchers) weiter an, so wird der
Steuerschieber aufgrund des nun größeren Druckes im Druckraum 71
nach rechts verschoben, bis er seine anfänglich beschriebene Mittel
stellung erreicht und der Verbraucheranschluß einseitig verschlossen
ist. Wenn der Steuerschieber 70 aufgrund seiner Trägheit über diese
Mittelstellung hinaus nach rechts bewegt wird, oder wenn der Druck
PR am Verbraucheranschluß weiterhin größer ist oder größer wird als
der Druck PZ, gelangt die Schieberringnut 73 in den Bereich der
zweiten Steuerringnut 57, so daß der Druckraum 77 und damit der Ver
braucher A über den Verbraucherdruckraum 77, die zweite Steuerring
nut 57 und die Radialbohrung 58 zum Behälter T entlastet wird. Damit
verringert sich der Druck PR im ersten Druckraum 71 gegenüber dem
Druck PZ im zweiten Druckraum 72, so daß die Bewegung des Steuer
schiebers 70 gebremst wird, bis sich ein Gleichgewicht der Drücke in
den beiden Druckräumen 71 und 72 ausbildet.
Verringert sich nun der Druck PR am Verbraucher A gegenüber dem
Druck PZ so wird der Steuerschieber 70 aufgrund der Druckdifferenz
in den beiden Druckräumen 71 und 72 nach links bewegt, bis sich ein
Druckgleichgewicht einstellt bzw. bis der Steuerschieber seine Mit
telstellung einnimmt.
Soll der Druck am Verbraucher A abgesenkt oder geringer gehalten
werden, wird die Spule 17 des Proportional-Magneten bestromt, so daß
der Magnetanker 26 gegen die Wirkung der Druckfeder 32 angezogen
wird. Dadurch gibt der Stößel 29 bzw. die Stirnseite 52 des Ober
teils 35 die Ventilöffnung 51 frei, so daß das Ventil 53 geöffnet
wird. Damit kann Druckmittel aus dem Druckraum 72 über die Ventil
öffnung 51 und den Druckraum 55 über die Schrägbohrungen 54 zum Be
hälter T abströmen. Diese Druckreduzierung wird in der Regel dann
erfolgen, wenn der Verbraucher A angesteuert wird, d. h., wenn der
Druck PR kleiner ist als der Druck PZ, und der Steuerschieber dem
zufolge nach links aus seiner Neutralstellung ausgelenkt ist. Dabei
ist der Volumenstrom zum Verbraucher A abhängig vom Öffnungsquer
schnitt zwischen erster Steuerringnut 56 und Schieberringnut 73.
Wird der Zulaufdruck PZ über Öffnen des Ventils 53 abgesenkt, kann
sich ein entsprechend großer Öffnungsquerschnitt an der ersten
Steuerringnut 56 auch einstellen, wenn der Verbraucherdruck PR ge
ringer ist, da für die Auslenkung des Steuerschiebers in erster
Linie die Druckdifferenz der Drücke in den beiden Druckräumen 71 und
72 maßgeblich ist. Damit können große Volumenströme bei relativ ge
ringer Durchflußmenge durch das elektrisch einstellbare Ventil 53
geregelt werden. Dabei wirkt das Ventil 53 als Überdruckventil und
der Steuerschieber 70 in der Schieberbohrung 49 als Verstärkungsven
til. Durch die Druckregelung einer relativ geringen Durchflußmenge
am Überdruckventil (Ventil 53) lassen sich aufgrund des großen Strö
mungsquerschnitts am Verstärkungsventil (Steuerschieber 70) große
Volumenströme regeln, so daß eine schnelle bzw. ausreichende Druck
mittelversorgung für den Verbraucher gewährleistet ist. Aufgrund
der relativ geringen Durchflußmenge durch das Ventil 53 kann der
Ventilhub entsprechend klein sein, so daß auch ein entsprechend
kleiner Proportionalmagnet genutzt werden kann. Um beispielsweise
einen bei Automatikgetrieben üblichen Druckbereich von etwa 0 bar
bis 6 bar regeln zu können, ist am Ventil 53 ein Ventilhub notwen
dig, der etwa um einen Faktor 6 kleiner ist als der eines direkt
gesteuerten Druckregel-Schieberventils.
Der Hub des Steuerschiebers 70 innerhalb der Schieberbohrung 49 ist
nahezu beliebig groß und vor allem vom Hubweg des Proportional
magneten entkoppelt, so daß auch große Durchflußmengen bei geringen
Betätigungskräften des Proportionalmagneten regelbar sind.
Aufgrund der Entkopplung von Stößel 29 und Steuerschieber 70 kann
der Durchmesser des Steuerschiebers 70 beliebig groß gewählt werden.
Damit sind vor allem die Steuerringnuten 56 und 57 einfacher zu fer
tigen, da das dafür erforderliche Drehwerkzeug stärker ausgebildet
sein kann und die relative Verschiebung zwischen Achse der Schieber
bohrung und Achse des Drehwerkzeugs geringer sind. Darüber hinaus
ist die Bearbeitung der Steuerringnuten 56 und 57 gegenüber einem
direktgesteuerten Druckregel-Schieberventil vereinfacht, da der Ab
stand der Steuerringnuten kein Funktionsmaß für den Proportional
magneten ist. Es wird demzufolge eine größere Genauigkeit der
Druck-Strom-Kennlinie bei geringerem Fertigungsaufwand erreicht.
Wie bereits zuvor angeführt, kann der Durchmesser des Steuerschie
bers 70 nahezu beliebig groß gewählt werden, da er unabhängig von
den Betätigungskräften des Proportionalmagneten ist. Entsprechend
verringert sich auch die Verschmutzungsempfindlichkeit des Ventils
insbesondere gegenüber Sitzventilen. Da mit der Zunahme des Durch
messers des Steuerschiebers die auf diesen wirkenden hydraulischen
Betätigungskräfte quadratisch zur Zunahme des Durchmessers an
steigen, verringert sich der Einfluß der Strömungskräfte, deren
Anwachsen linear mit dem Durchmesser des Steuerschiebers zusammen
hängt. Damit wird der Einfluß der Strömungskräfte auf die Krümmung
der Druck-Strom-Kennlinie verringert. Aufgrund eines großen Schie
berdurchmessers verringert sich auch die Hysterese des Ventils, die
durch Erhöhung der Reibung (beispielsweise durch Verschmutzung) am
Steuerschieber verursacht wird.
Im Vergleich zu reinen Sitz-Druckregelventilen kann der Durchmesser
der Ventilöffnung 51 des Druckregelventils 10 relativ gering sein,
da nur geringe Volumenströme geregelt werden. Somit können bei glei
cher Betätigungskraft des Proportional-Magneten höhere Drücke ge
regelt werden, als dies mit einem direktgesteuerten Druckre
gel-Schieberventil möglich ist.
Gegenüber der getrennten Ausbildung von Überdruckventil und Ver
stärkungsventil - wie im Abschnitt Stand der Technik beschrieben -
ist ein störender Einfluß der zwischen diesen liegenden Druckmittel
kanäle beim erfindungsgemäßen Druckregelventil 10 nahezu ausge
schlossen, d. h. der Einfluß des hydraulischen Widerstandes in diesen
Druckmittelkanälen wird minimiert. Auch Streuungen in den Abmessun
gen und Ausgestaltungen der bei der getrennten Ausführung ferti
gungstechnisch unabhängigen Druckmittelkanäle, insbesondere in deren
Oberflächenbeschaffenheit, werden beim Druckregelventil 10 mini
miert. Schon aufgrund dieser wesentlich besseren Druckmittelführung
wird die Funktionssicherheit und Genauigkeit des Druckregelventils
10 verbessert.
Bei dem in Fig. 1 beschriebenen Druckregelventil 10 kann sich ins
besondere bei tiefen Temperaturen und entsprechend hoher Viskosität
des Druckmittels beim Abregeln des Verbrauchers ein sogenannter
Restdruck aufbauen. Beim Zusammenwirken der ersten Steuereinheit 56
mit dem Steuerschieber 70 ergeben sich insbesondere bei tiefen Tem
peraturen laminare Strömungsverhältnisse, wodurch der hydraulische
Widerstand erhöht wird. Das kann dazu führen, daß der geregelte
Druck bei angezogenem Magnetanker 26 und damit geöffneten Ventil 56
größer wird. Um dies zu verhindern, kann das Druckregelventil, wie
in Fig. 2 dargestellt, abgewandelt werden.
Das in Fig. 2 dargestellte Druckregelventil 10a unterscheidet sich
von dem zuvor beschriebenen durch die Beaufschlagung des Steuer
schiebers 70a durch eine Druckfeder 80. Im Anschlußzylinder 42a ist
anstelle der zylindrischen Vertiefung 65 eine Gewindebohrung 81 aus
gebildet. In diese ist eine etwa becherförmige Einstellschraube 82
eingesetzt, deren Boden 83 von einer Blendenöffnung 67a durchdrungen
ist. Am Boden 83 der Einstellschraube 82 stützt sich das eine Ende
der Druckfeder 80 ab, deren gegenüberliegendes Ende am Grund einer
in der Stirnseite des Steuerschiebers 70a angebrachten Vertiefung 84
anliegt.
Die Druckfeder 80 ist so dimensioniert, daß auch bei tiefsten Tem
peraturen und entsprechend hochviskosem Druckmittel der Steuer
schieber 70a bei voll geöffnetem Ventil 53 über die Mittelstellung
hinaus verschoben wird. Damit wird die Verbraucherdruckkammer 77 mit
dem Behälter T verbunden, so daß der Druck PR auf Null absinken kann.
Über die in Fig. 1 dargestellte erste Druckfeder 72 und die Ein
stellschraube 21 kann bei beiden Druckregelventilen 10 bzw. 10a auf
an sich bekannte Weise die Druck-Strom-Kennlinie verschoben werden,
d. h., der "Offset" wird abgeglichen. Mit der Einstellschraube 82
können Toleranzen in der Druckfeder 80 ausgeglichen werden, so daß
immer - wie zuvor beschrieben - ein Restdruck vermieden wird.
Gegenüber der getrennten Ausbildung von Überdruckventil und Ver
stärkungsventil haben beide beschriebenen Druckregelventile 10 und
10a weiterhin den Vorteil, daß direkt am Ventil alle Prüf- bzw. Ab
gleichvorgänge durchgeführt werden können, ohne daß Schwankungen der
bei der getrennten Ausführung vorhandenen zusätzlichen Druckmittel
kanäle einbezogen werden müssen.
Bei den beschriebenen Druckregelventilen 10 und 10a können auch
andere als das beschriebene Magnetteil 12 eingesetzt werden. So sind
insbesondere andere Ankerformen und Ankerlagerungen möglich. Vor
teilhaft ist bei dem beschriebenen Magnetteil 12 vor allem die Ver
wendung der Dichtmembran 38, da durch diese ein ölgefüllter Anker
raum möglich ist, ohne daß es zu einem Ölaustausch mit dem Druckraum
55 kommt. Damit bleibt der Ankerraum des Magnetteils 12 frei von
Schmutzpartikel, insbesondere ferromagnetischen, aus dem das
Ventilteil 11 durchströmenden Druckmittel.
Claims (10)
1. Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil (10, 10a) mit
einem Proportionalmagneten (12), dessen Magnetanker (26) mit einem
Stößel (29) zur Ventilbetätigung zusammenwirkt, und mit einem in
einem Ventilgehäuse (42, 42a, 41) beweglich angeordneten Steuer
schieber (70, 70a) zur Regelung des Druckmittelstroms zwischen einem
Zulauf (P), einem Ablauf (T) und einem Verbraucheranschluß (A), wo
bei eine Stirnseite des Steuerschiebers (70, 70a) stets mit dem am
Verbraucheranschluß (A) vorherrschenden Druck beaufschlagt ist, da
durch gekennzeichnet, daß an der anderen Stirnseite des Steuerschie
bers (70, 70a) ein Druckraum (72) ausgebildet ist, dessen Druck über
ein mit dem Stößel (29) zusammenwirkendes Ventil (53) veränderbar
ist.
2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckraum (72) mit dem am Zulauf (P) vorherrschenden Druck beauf
schlagt ist.
3. Druckregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Druckraum (72) und dem Zulauf (P) eine Drossel
stelle (76) angeordnet ist.
4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drosselstelle (76) im Steuerschieber (70, 70a) ausgebildet ist.
5. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das mit dem Stößel (29) zusammenwirkende Ventil
(53) ein Sitzventil ist, dessen Ventilglied durch den Stößel (29)
gebildet ist.
6. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Druckraum (72) über einen im Steuerschieber
(70, 70a) ausgebildeten Druckmittelkanal (74, 75, 76) mit dem Zulauf
(P) in Verbindung steht.
7. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerschieber (70a) auf der dem Druckraum
(72) gegenüberliegenden Stirnseite von einer in ihrer Vorspannung
einstellbaren Druckfeder (80) beaufschlagt wird.
8. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der mit dem Magnetanker (26) zusammenwirkende
Stößel (26) des Proportionalmagneten (12) von einer in ihrer Vor
spannung einstellbaren Druckfeder (32) in Schließrichtung des Ven
tils (53) beaufschlagt ist.
9. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das mit dem Stößel (29) zusammenwirkende Ventil
(53) und der den Magnetanker (26) aufnehmende Raum durch eine
Membran (38) getrennt sind.
10. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Magnetanker (26) ein scheibenförmiger Flach
anker ist.
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