DE4412459A1 - Ventilanordnung - Google Patents
VentilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit
einem Stromregelventil, das einen gegen die Kraft
einer Feder in einem axialen Innenraum verschiebbar
geführten Ventilkolben aufweist und mit einer von
einer axialen Verlängerung des Ventilkolbens und
einer eine Meßblendenbohrung aufweisenden Meßblende
gebildeten, einen Förderstrom zu einem hydrau
lischen Verbraucher beeinflussenden Förderstrom
drossel.
Es ist bekannt, Stromregelventile enthaltende Ven
tilanordnungen, beispielsweise in Lenkhilfpumpen
für Kraftfahrzeuge einzusetzen. Die Ventilanordnung
sorgt da für, daß ein an der Lenkhilfpumpe ange
schlossener Verbraucher mit einem gleichmäßigen Öl
strom beaufschlagt wird. Diese Ölmenge muß unab
hängig von der Drehzahl der Lenkhilfpumpe und damit
der Förderleistung der Lenkhilfpumpe zur Verfügung
stehen. Es ist bekannt, zur Regulierung des Öl
flusses sogenannte konstante Förderstromdrosseln in
Stromregelventilen einzusetzen, die in einer zu dem
Verbraucher führenden Arbeitsleitung für einen kon
stanten Öldurchfluß sorgen. Eine weitere Bauform
umfaßt verstellbare Förderstromdrosseln, die bei
bekannten Stromregelventilen von einer axialen Ver
längerung eines Ventilkolbens gebildet werden, die
eine Meßblendenbohrung einer feststehenden Meßblen
de durchgreift. Die axiale Verlängerung weist dabei
einen konisch verlaufenden Abschnitt auf, der durch
seine axiale Verstellung zu der feststehenden Meß
blende den Öldurchfluß regelt. Bei den bekannten
Stromregelventilen ist nachteilig, daß durch die
wegabhängige Regelung eine Absenkung der Förder
stromkennlinie, das heißt der Durchflußmenge, von
der Pumpendrehzahl bei niedrigen Systemdrücken aus
reichend erfolgen kann, während bei hohen System
drücken die Förderstromkennlinie nicht ausreichend
abgesenkt werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ventil-an
ordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei
der in einfacher Weise eine Förderstromregelung
durchgeführt werden kann, die auch bei hohen Sy
stemdrücken eine ausreichende Absenkung der För
derstromkennlinie bei hohen Pumpendrehzahlen ermög
licht.
Diese Aufgabe wird bei der Ventilanordnung der ein
gangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1 ge
nannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß die Meßblende
unabhängig von einer Bewegung der axialen Ver
längerung des Ventilkolbens bewegbar ist, insbe
sondere von einem axial gegen die Kraft einer Feder
verschiebbar geführten Drosselkolben gebildet wird,
ist es vorteilhaft möglich, eine kombinierte wege-
und strömungskraftabhängige Regelung des Förder
stroms zu ermöglichen. Hierdurch läßt sich die
Förderstromkennlinie für hohe und niedrige System
drücke bei hohen Pumpenvolumenströmen unabhängig
voneinander einstellen, so daß das bisherige Regel
verhalten bei niederen Systemdrücken beibehalten
werden kann und das Regelverhalten bei hohen
Systemdrücken zusätzlich so eingestellt werden
kann, daß die Förderstromkennlinie in ausreichendem
Maße abgesenkt werden kann.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, daß der axial gegen die Kraft einer Feder
verschiebbar geführte Drosselkolben gleichzeitig
eine zweite Meßblende verstellt. Diese wird vor
teilhaft von zusätzlichen, parallel zur ersten Meß
blende angeordneten Bypass-Öffnungen in der Füh
rungshülse für den Drosselkolben gebildet, die vor
teilhafterweise verschieden geformte Querschnitte
aufweisen können. Hierdurch wird erreicht, daß eine
wegabhängige Regelung mit einer strömungskraft
abhängigen Regelung kombiniert werden kann, da der
Kolben mit zunehmendem Systemdruck einer ebenfalls
zunehmenden Strömungskraft ausgesetzt ist. Diese
Strömungskraft bewirkt eine zusätzliche Druckdif
ferenz am Ventilkolben, die auch auf den Drossel
kolben wirksam wird, und bewegt den die erste Meß
blende bildende Drosselkolben entgegen der Feder
kraft, so daß bei hohen Systemdrücken und hohen
Pumpenvolumenströmen eine effizientere Abregelung
des Förderstroms erfolgen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungs
beispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ventil
anordnung;
Fig. 2 ein Strömungskennlinienfeld gemäß der
Ventilanordnung nach Fig. 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ventil
anordnung nach einem weiteren Ausführungs
beispiel und
Fig. 4 ein Strömungskennlinienfeld gemäß der
Ventilanordnung nach Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete
Ventilanordnung, die in einem sich axial erstrec
kenden Innenraum 14 eines Ventilgehäuses 12 ange
ordnet ist. Auf die komplette Darstellung des Ven
tilgehäuses 12 wurde aus Gründen der Übersichtlich
keit verzichtet. An einer Stirnseite des Ventil
gehäuses ist der Innenraum 14 durch einen Stopfen
18 verschlossen. Der Stopfen 18 ist auf geeignete
Weise in den Innenraum 14 eingebracht, bei
spielsweise durch ein Gewinde 20. Der Stopfen 18
besitzt eine Durchgangsöffnung 22, an die ein nicht
dargestellter Verbraucher, beispielsweise eine Len
kung eines Kraftfahrzeuges, angeschlossen ist. Der
Stopfen 18 besitzt eine in den Innenraum 14 hin
einragende axiale Verlängerung 24, die einen End
anschlag 26 ausbildet. Die Verlängerung 24 besitzt
wenigstens eine Durchgangsbohrung 28, die in einem
Ringraum 30 mündet. Die Durchgangsbohrung 28 ver
bindet den Ringraum 30 mit einem in der Ver
längerung 24 ausgebildeten Hohlraum 42. Der Ring
raum 30 steht mit einer nicht dargestellten Bohrung
in Verbindung, die zu einer Druckseite einer nicht
dargestellten hydraulischen Fördereinrichtung, bei
spielsweise einer Lenkhilfpumpe führt. Die Ver
längerung 24 bildet an ihrem Innenumfang eine
Ringstufe 34 aus. In diese Ringstufe 34 ist eine
Hülse 36 eingepaßt, die sich parallel zur Ver
längerung 24 erstreckt. Innerhalb der Hülse 36 ist
ein Drosselkolben 44 gegen die Kraft einer Feder 46
axial verschiebbar gelagert. Die Feder 46 stützt
sich dabei an einer Stirnfläche 48 des Drossel
kolbens 44 einerseits und an einer Federführung 50
andererseits ab. Der Drosselkolben 44 bildet eine
Stirnfläche 56 aus, die eine Durchgangsöffnung 58
aufweist. Die Durchgangsöffnung 58 stellt eine Ver
bindung zwischen dem Hohlraum 42 und der Durch
gangsöffnung 22 her.
Der Drosselkolben 44 besitzt einen durchmesserklei
neren Bereich 112, der über eine Ringstufe 114 in
einen durchmessergrößeren Bereich 116 übergeht. Die
Ringstufe 114 bildet einen Anschlag aus, der gegen
einen Endanschlag 120 der Hülse 36 führbar ist. Die
Ringstufe 114 verläuft konisch, so daß sich zwi
schen der Ringstufe 114 und dem Endanschlag 120 ein
Hohlraum 122 ergibt. Der Hohlraum 122 steht über
wenigstens eine Durchgangsöffnung 63 mit dem Hohl
raum 42 bzw. dem Ringraum 30 in Verbindung. Die
Durchgangsöffnung 63 ist in einem frei wählbaren
Winkel α zu einer Mittellinie 128 der Ventilanord
nung 10 angeordnet und bildet eine Dämpfungsdüse.
Innerhalb des Innenraums 14 des Ventilgehäuses 12
ist ein Ventilkolben 60 gegen die Kraft einer Feder
62 axial verschiebbar gelagert. Die Feder 62 stützt
sich dabei an einem Grund 64 des Ventilkolbens 60
und einem Einsatz 66 ab. Der Ventilkolben 60 be
sitzt Dichtflächen 68, mit denen er an einer Wan
dung 69 des Innenraums 14 dichtend anliegt. Der
Ventilkolben 60 weist einen ringförmigen Abschluß
72 auf, mit dem dieser durch die Kraft der Feder 62
gegen den Endanschlag 26 des Stopfens 18 gedrückt
wird. Der Ventilkolben 60 besitzt weiterhin eine
axiale Verlängerung 74, die die Durchgangsöffnung
58 des Drosselkolbens 44 durchgreift und in der
Durchgangsöffnung 22 endet. Der Durchmesser der
Verlängerung 74 ist dabei kleiner als der Durchmes
ser der Durchgangsöffnung 58, so daß sich ein Ring
spalt 76 ergibt. Die Verlängerung 74 besitzt eine
konische Erweiterung 78. Die Verlängerung 74 weist
weiterhin eine axiale Bohrung 80 auf, die über eine
durchmesserkleinere Blende 82 in der Durchgangs
öffnung 22 mündet. Die Bohrung 80 endet anderer
seits in dem Innenraum 14.
Der Einsatz 66 schließt den Innenraum 14 an der dem
Stopfen 18 abgewandten Seite ab und ist beispiels
weise eingepreßt oder eingeschraubt. Der Einsatz 66
bildet eine Hülse 84 aus, die einen Innenraum 86
aufweist. In dem Innenraum 86 ist ein Druckbegren
zungsventil 88 angeordnet. Das Druckbegrenzungs
ventil 88 besitzt einen Schließkörper 90, der gegen
die Kraft einer Feder 92 axial verschiebbar ge
lagert ist. Die Feder 92 stützt sich dabei an einem
Stopfen 94 und einem Bund 96 des Schließkörpers 90
ab. Durch die Feder 92 wird eine konisch verlaufen
de Mantelfläche 98 des Schließkörpers 90 gegen eine
Kante 100 eines Ventilsitzes 102 gedrückt. Der Ven
tilsitz 102 ist mit der Hülse 84 beispielsweise
einstückig ausgebildet und dichtet den Innenraum 86
gegenüber dem Innenraum 14 ab und bildet einen Sitz
für das Druckbegrenzungsventil 88. Der Ventilsitz
102 besitzt eine axiale Bohrung 104, die in den
Innenraum 14 mündet. Von dem Innenraum 86 geht eine
Bohrung 106 aus, die in einen Ringraum 107 mündet,
der mit einer nicht dargestellten Bohrung in Ver
bindung steht, die beispielsweise zu einem Tank
oder der Ansaugseite der hydraulischen Förderein
richtung führt.
Die in der Fig. 1 gezeigte Ventilanordnung 10 übt
folgende Funktion aus:
Die allgemeine Funktionsweise der Ventilanordnung 10 ist an sich bekannt und dient dazu, einem Verbraucher einen vorgegebenen Förderstrom zu zu führen und diesen auf einen vorgebbaren Wert zu be grenzen. Diese Begrenzung soll auch dann gewähr leistet sein, wenn durch die Radkräfte im Lenk system zusätzlich zu einem hohen, auf hohen Dreh zahlen der die hydraulische Fördereinrichtung an treibenden Brennkraftmaschine beruhenden Volumen strom der erzeugte Systemdruck ansteigt. Dies kann beispielsweise bei einer schnellen Autobahnfahrt der Fall sein, bei der die hydraulische Förderein richtung eine hohe Drehzahl aufweist und damit ein hohes Fördervolumen zur Verfügung stellt.
Die allgemeine Funktionsweise der Ventilanordnung 10 ist an sich bekannt und dient dazu, einem Verbraucher einen vorgegebenen Förderstrom zu zu führen und diesen auf einen vorgebbaren Wert zu be grenzen. Diese Begrenzung soll auch dann gewähr leistet sein, wenn durch die Radkräfte im Lenk system zusätzlich zu einem hohen, auf hohen Dreh zahlen der die hydraulische Fördereinrichtung an treibenden Brennkraftmaschine beruhenden Volumen strom der erzeugte Systemdruck ansteigt. Dies kann beispielsweise bei einer schnellen Autobahnfahrt der Fall sein, bei der die hydraulische Förderein richtung eine hohe Drehzahl aufweist und damit ein hohes Fördervolumen zur Verfügung stellt.
Ein von der nicht dargestellten hydraulischen För
dereinrichtung ausgehender Öldruck wirkt über den
Ringraum 30, die Durchgangsbohrung 28 und den Hohl
raum 42 auf den Ventilkolben 60. Über den Ringspalt
76 stellt sich gleichzeitig ein bestimmter Förder
strom in der Durchgangsöffnung 22 und damit an
einem dort angeschlossenen Verbraucher ein. Dieser
Förderstrom wird im wesentlichen durch die freie
Durchgangsfläche der Durchgangsöffnung 58, bzw. der
Fläche des Ringspalts 76, bestimmt. Der als Ring
fläche ausgebildete Spalt 76 stellt somit eine Meß
blende 108 dar.
In dem Maße, wie der Volumenstrom und ein vom Vo
lumenstrom bewirkter Differenzdruck über die Meß
blende 108 ansteigt, wird der Ventilkolben 60 gegen
die Kraft der Feder 62 in den Innenraum 14 hinein
gedrückt. Durch diese axiale Verschiebung des Ven
tilkolbens 60 wird gleichzeitig die Verlängerung 74
in die Durchgangsöffnung 58 gezogen. Die konische
Erweiterung 78 bewirkt dabei eine Verkleinerung der
freien Durchgangsfläche der Durchgangsöffnung 58,
so daß der Ringspalt 76 sich proportional ver
kleinert. Hiermit wird erreicht, daß trotz eines
erhöhten Volumenstroms ein reduzierter Förderstrom
über die Durchgangsöffnung 22 den angeschlossenen
Verbraucher erreicht.
Steigt der Systemdruck bei hohen Volumenströmen,
das heißt, bei hoher Drehzahl auf hohe Werte an,
entstehen zusätzliche Druckerhöhungen durch Strö
mungskraftanteile. Diese zusätzlichen Druckerhö
hungen herrschen ebenfalls - wie bereits erwähnt -
in dem Hohlraum 42. Dort drücken diese zusätzlichen
Druckanteile einerseits auf den Ventilkolben 60 und
andererseits auf die Stirnfläche 56 und über die
Durchgangsöffnung 63 im Hohlraum 122 auf die Fläche
der Ringstufe 114 des Drosselkolbens 44. Überstei
gen diese Druckanteile einen bestimmten wählbaren
Wert, wird der Drosselkolben 44 gegen die Kraft der
Feder 46 axial verschoben. Hierdurch erfolgt einer
seits eine relative Bewegung der Stirnfläche 56 zu
der konischen Erweiterung 78 der Verlängerung 74,
die durch die axiale Verschiebung des Ventilkolbens 60
in entgegengesetzter Richtung unterstützt wird,
so daß sich hier schneller eine kleinere freie
Durchgangsfläche der Durchgangsöffnung 58 und damit
des Ringspalts 76 einstellt. Es erfolgt somit bei
Zunahme der Strömungskraft eine Addition des Kol
benhubs des Ventilkolbens 60 und des Kolbenhubs des
Drosselkolbens 44. Der freie Querschnitt des Ring
spalts 76 wird stärker bzw. früher zugefahren. Es
kommt somit zu einer doppelhubig verstellbaren Meß
blende 108. Durch die Kombination der zwei unab
hängig voneinander wirkenden Kolben 60 bzw. 44 wird
erreicht, daß bei unterschiedlich hohen System
drücken eine entsprechend angepaßte Herunterrege
lung des Förderstroms in der Durchgangsöffnung 22
erfolgen kann. Es sind Förderstromkennlinien ein
stellbar, die auch bei hohen Systemdrücken und
hohen Volumenströmen eine Absenkung des Förder
stroms auf die gewünschten Werte, beispielsweise
unterhalb 8 Liter pro Minute, gewährleistet.
In der Fig. 2 sind Förderstromkennlinien der in
Fig. 1 gezeigten Ventilanordnung 10 in einem Bei
spiel gezeigt. Es ist die Abhängigkeit des Förder
stroms Q von der Drehzahl n der nicht dargestellten
hydraulischen Fördereinrichtung, beispielsweise ei
ner Flügelzellenpumpe und dem Systemdruck darge
stellt. Es wird deutlich, daß trotz sehr hoch stei
gender Drehzahl n und gleichzeitig ansteigendem
Systemdruck, beispielsweise auf 100 bar, gemäß der
oberen eingezeichneten Förderstromkennlinie eine
Absenkung des Förderstroms Q bzw. deren annähernde
Konstanthaltung auf Werte unterhalb von 8 Litern
pro Minute möglich ist. Eine Absenkung der Förder
stromkennlinien für unterschiedliche Systemdrücke
erfolgt etwa gleichmäßig, das heißt die Förder
stromkennlinien verlaufen im Bereich hoher Dreh
zahlen annähernd parallel zueinander in einem Wer
tebereich von ca. 5 bis 8 Litern pro Minute.
Durch Ausgestaltung des Ventilkolbens 60 und des
Kolbens 44, insbesondere deren mit dem Öldruck und
den zusätzlichen Druckanteilen beaufschlagten
Stirnflächen sowie Einstellung der von den Federn
62 bzw. 46 ausgehenden Federkraft, können die För
derstromkennlinien für niedrige und hohe System
drücke unabhängig voneinander eingestellt werden.
Über den Ventilkolben 60 erfolgt eine wegabhängige
Regelung durch die wegabhängige Verstellung der
Meßblende 108. Mit dem Drosselkolben 44 kann eine
strömungskraftabhängige Regelung der Förderstrom
kennlinie, insbesondere für hohe Systemdrücke, er
folgen. Diese Strömungskraft wirkt auf die Stirn
fläche 56 und die Fläche der Ringstufe 114 des
Drosselkolbens 44, in dem sich bei hohen Drücken
zwischen dem Hohlraum 42 und der Durchgangsöffnung
22 eine Druckdifferenz einstellt, die der Strö
mungskraft des Fluids und der Federkraft der Feder
62 des Ventilkolbens 60 entspricht. Diese Strö
mungskraft wirkt auf den Drosselkolben 44 und
drückt diesen gegen die Feder 46.
Durch die erläuterte Regelung des Förderstroms in
der Durchgangsöffnung 22 und damit an einem an der
Durchgangsöffnung 22 angeschlossenen Verbraucher,
kann es zu einem Flattern des Drosselkolbens 44
kommen, was zu sprunghaften Änderungen in den För
derstromkennlinien führen würde. Der Hohlraum 122
bildet nunmehr einen Dämpfungsraum für den Dros
selkolben 44, so daß das Flattern, das heißt das
schnelle abwechselnde Auf- und Zufahren, der Meß
blende 108 verhindert wird. Über die Durchgangs
öffnung 63 steht der Hohlraum 122 mit dem Ringraum
30 in Verbindung, so daß dieser ebenfalls mit Fluid
gefüllt ist. Erhöht sich nun infolge einer höheren
Drehzahl der hydraulischen Fördereinrichtung der
Volumenstrom, erhöhen sich die auf den Drossel
kolben 44 wirkenden strömungskraftabhängigen Druck
anteile. Diese zusätzlichen Druckanteile entstehen
- wie bereits erwähnt - durch eine Druckdifferenz
zwischen der Durchgangsöffnung 22 und dem Hohlraum
42 bzw. dem Ringraum 30. Neben dem Einfluß dieser
Druckanteile auf eine Verstellung der Meßblende 108
durch axiale Verschiebung des Drosselkolbens 44
wirken diese ebenfalls in dem Hohlraum 122. Das
Dämpfungsverhalten des Hohlraums 122 ist vom Durch
messer der Durchgangsöffnung (Dämpfungsdüse) 63 ab
hängig. Über die Wahl des Winkels α, mit der die
Durchgangsöffnung 63 zu der Mittellinie 128 geneigt
ist, kann der auf den Hohlraum 122 wirkende Anteil
des Staudrucks bzw. der Strömungskraft beeinflußt
werden. Je kleiner der Winkel α wird, um so mehr
erhöht sich der Strömungskraftanteil für die Ver
stellung des Drosselkolbens 44. Wird der Winkel α
hingegen größer gewählt, beispielsweise 90°, erhöht
sich die Wirkung des Staudrucks für die Verstellung
des Drosselkolbens 44. Durch die Ausgestaltung des
Hohlraums 122 und insbesondere durch die Wahl der
Anordnung der Durchgangsöffnung 63 kann der Hohl
raum 122 als zusätzlicher Steuerraum für die Dros
selwirkung des Drosselkolbens 44 genutzt werden. Je
nach Einsatzverwendung der Ventilanordnung 10 kann
entweder der Staudruckanteil oder der Strömungs
kraftanteil an der Verstellung des Drosselkolbens
44 erhöht werden.
Der in der Durchgangsöffnung 22 herrschende Druck
liegt über die Bohrung 80 der Verlängerung 74
gleichzeitig in dem Innenraum 14 und damit am
Druckbegrenzungsventil 88 an. Durch die Ausbildung
der Blende 82 wird der auf das Druckbegrenzungs
ventil 88 und im Innenraum 14 wirkende Druck gegen
über dem Druck im Hohlraum 42 bei Durchfluß durch
die Blende 82 reduziert. Wird ein bestimmter maxi
maler Druck überschritten, wird über die Bohrung
104 der Öldruck auf den Schließkörper 90 so groß,
daß dieser gegen Kraft der Feder 92 axial ver
schoben wird. Hierdurch ergibt sich, daß das unter
Druck stehende Fluid durch die Bohrung 104, den
Innenraum 86 und die Bohrung 106 beispielsweise zu
der Ansaugseite bzw. einem Tank der nicht darge
stellten hydraulischen Fördereinrichtung zurück
fließen kann. Der Druck wird damit auf seinen maxi
malen Wert begrenzt und steigt nicht weiter an.
Fig. 3 zeigt eine Ventilanordnung 10 in einem
anderen Ausführungsbeispiel. Gleiche Teile wie in
Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen
und hier nicht nochmals erläutert.
In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Hülse 36 wenigstens eine Durchgangs
öffnung 37 auf, die die Durchgangsöffnung 22 mit
dem Hohlraum 42 verbindet. Die Durchgangsöffnung 37
besitzt dabei einen axialen Abstand zu einem
Ringfortsatz 49 des Drosselkolbens 44. Hierdurch
wird erreicht, daß sich zusätzlich zu dem durch die
Meßblende 108 einstellenden Förderstrom ein wei
terer Förderstrom durch die Durchgangsöffnung 37
einstellt, so daß sich in der Durchgangsöffnung 22
ein aus den Teil-Förderströmen zusammensetzender
Gesamt-Förderstrom ergibt. Die Durchgangsöffnung 37
stellt somit eine zweite Meßblende 110 dar, die zu
der Meßblende 108 parallel angeordnet ist. Durch
diese zusätzliche Durchgangsöffnung 37 kann eine
unabhängig von der Drosselfunktion der Meßblende
108 wirkende Drosselfunktion realisiert werden.
Dies ergibt sich dadurch, daß mit den zusätzlichen
Druckanteilen in dem Hohlraum 42 und der sich ein
stellenden Druckdifferenz zwischen dem Hohlraum 42
und der Durchgangsöffnung 22 der Drosselkolben 44
gegen die Kraft der Feder 46 axial verschoben wird
und nach Zurücklegen einer bestimmten, frei wähl
baren Weglänge die Durchgangsöffnung 37 zumindest
teilweise verschließt. Durch den axialen Abstand
des Ringfortsatzes 49 des Drosselkolbens 44 und der
Durchgangsöffnung 37 kann ein eigener Tothub, das
heißt ein bestimmter Druckanstieg bis zum Wirk
samwerden der zweiten Meßblende 110 eingestellt
werden.
Durch Variation des Querschnitts der Durchgangs
öffnung 37 bzw. durch Anordnung mehrerer, gege
benenfalls axial zueinander beabstandeter Durch
gangsöffnungen 37 in der Hülse 36 kann über die
Wahl der in Abhängigkeit der erwähnten zusätzlichen
Druckanteile zu verschließenden Querschnittsfläche
der Durchgangsöffnungen 37 jede beliebige Förder
stromkennlinie eingestellt werden. Es findet somit
außer der kombinierten weg- und strömungskraftab
hängigen Regelung über die Meßblende 108 eine
zusätzliche strömungskraftabhängige Regelung der
Förderstromkennlinie über die Meßblende 110 statt.
Wesentlich ist dabei, daß die Meßblende 108 zusätz
lich zu der axialen Verlängerung 74 eine Bewegung
durchführen kann und so mit dieser zusammenwirkt
und eine doppelhubig verstellbare Meßblende 108
bildet.
Durch die kombinierte Regelung des Förderstroms
über die Meßblenden 108 und 110 ist es möglich,
mehrere Parameter zur Einstellung einer bestimmten
wählbaren Förderstromkennlinie heranzuziehen. Diese
sind insbesondere die Einstellung der Federkräfte
der Federn 62 bzw. 46 als Öffnungskräfte, die Öff
nungshübe des Ventilkolbens 60 bzw. des Drossel
kolbens 44 und die Größe der Durchgangsöffnung 63,
welche einzeln einstellbar sind. Weiterhin kann der
Querschnitt der Meßblenden 108 und 110 durch Wahl
der Durchgangsöffnung 58 bzw. 37 sowie Wahl der
Konizität der Erweiterung 78 ebenfalls einzeln
festgelegt werden. Dies ist durch eine zusätzliche
Ausnutzung der sich insbesondere bei hohen Volu
menströmen durch Systemdruckunterschiede ergebenden
Strömungskräfte auf den Drosselkolben 44 möglich.
In der Fig. 4 sind beispielhaft Förderstromkenn
linien der in Fig. 3 gezeigten Ventilanordnung 10
dargestellt. Es wird deutlich, daß sich der Streu
bereich der Förderstromkennlinien bei hohen Dreh
zahlen n der hydraulischen Fördereinrichtung und
unterschiedlichen Systemdrücken zwischen 3 und 100
bar in einem extrem schmalen Band befinden. So sind
Förderstromkennlinien erreichbar, die bei gleicher
Drehzahl und unterschiedlich hohen Systemdrücken in
ihrem Volumenstrom Q nicht mehr als ca. 1 Liter pro
Minute voneinander abweichen. Insbesondere bei den
Förderstromkennlinien für die hohen Drücke wird
deutlich, daß mit zunehmender Drehzahl n und damit
ansteigendem Staudruck eine stärkere Absenkung des
Förderstromvolumens möglich ist.
Claims (12)
1. Ventilanordnung mit einem Stromregelventil, das
einen gegen die Kraft einer Feder in einem axialen
Innenraum verschiebbar geführten Ventilkolben auf
weist und einer von einer axialen Verlängerung des
Ventilkolbens und einer eine Meßblendenbohrung auf
weisenden Meßblende gebildeten, einen Förderstrom zu
einem hydraulischen Verbraucher beeinflussenden För
derstromdrossel, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß
blende (108) zur Ausbildung einer durch die Meß
blendenbohrung (58) und die Verlängerung (74) gebil
deten, doppelhubig verstellbaren Förderstromdrossel
unabhängig von einer Bewegung der Verlängerung (74)
zusätzlich bewegbar ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßblende (108) von einem gegen die
Kraft einer Feder (46) axial verschiebbar geführten
Drosselkolben (44) und einer konischen Erweiterung
(78) der Verlängerung (74) gebildet wird.
3. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkol
ben (44) eine Stirnfläche (56) mit einer Durchgangs
öffnung (58) aufweist, die von der Verlängerung (74)
durchgriffen wird.
4. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkol
ben (44) innerhalb einer Hülse (36) eines einen
Ventilsitz bildenden Stopfens (18) angeordnet ist.
5. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkol
ben (44) in der Hülse (36) gegen einen Endanschlag
(120) geführt ist.
6. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (36)
wenigstens eine Durchgangsöffnung (37) aufweist, die
mit einem Druckraum (42) der Ventilanordnung (10) in
Verbindung steht.
7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Durchgangsöffnung (37) von einer
Mantelfläche des Drosselkolbens (44) wenigstens teil
weise verschließbar ist und eine zweite, abhängig von
der Meßblende (108) wirkende, Meßblende (110) bildet
und die Meßblenden (108, 110) gemeinsam den Förder
strom zu einem hydraulischen Verbraucher beein
flussen.
8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung
(37) einen sich in axialer Richtung ändernden Quer
schnitt aufweist.
9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, axial zueinander
beabstandete Durchgangsöffnungen (37) angeordnet
sind.
10. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkol
ben (44) einen Dämpfungsraum (122) ausbildet, der mit
wenigstens einer Durchgangsöffnung (63), die als
Dämpfungsdrossel wirkt, mit dem Hohlraum (42) bzw.
dem Ringraum (30) in Verbindung steht.
11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Durchgangsöffnung (63) in einem
frei wählbaren Winkel (α) in bezug auf eine Mittel
linie (128) der Ventilanordnung (10) angeordnet ist.
12. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 10 und
11, dadurch gekennzeichnet, daß über die Wahl des
Winkels (α) die Wirkung eines Staudruck- und/oder
Strömungskraftanteils des Volumenstroms auf den
Dämpfungsraum (122) einstellbar ist.
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JP08278995A JP3682315B2 (ja) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | 弁装置 |
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DE4412459C2 DE4412459C2 (de) | 1997-01-23 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108425906A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-08-21 | 东莞海特帕沃液压科技有限公司 | 液控比例流量阀 |
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-
1994
- 1994-04-08 DE DE19944412459 patent/DE4412459C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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DE4412459C2 (de) | 1997-01-23 |
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