DE4412459C2 - Ventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für strö­ mende Medien, mit einem Stromregelventil, das einen gegen die Kraft einer Feder in einem axialen Innen­ raum in Abhängigkeit von dem Druck des Mediums ver­ schiebbar geführten Ventilkolben aufweist, von dem eine axiale Verlängerung entspringt, und mit einer eine Meßblendenbohrung aufweisenden Meßblende, die mit der axialen Verlängerung eine den Förderstrom zu einem hydraulischen Verbraucher beeinflussende För­ derstromdrossel bildet.

Es ist bekannt, Stromregelventile enthaltende Ventil­ anordnungen, beispielsweise in Lenkhilfpumpen für Kraftfahrzeuge einzusetzen. Die Ventilanordnung sorgt dafür, daß ein an der Lenkhilfpumpe angeschlossener Verbraucher mit einem gleichmäßigen Ölstrom beauf­ schlagt wird. Diese Ölmenge muß unabhängig von der Drehzahl der Lenkhilfpumpe und damit der Förder­ leistung der Lenkhilfpumpe zur Verfügung stehen. Es ist bekannt, zur Regulierung des Ölflusses sogenannte konstante Förderstromdrosseln in Stromregelventilen einzusetzen, die in einer zu dem Verbraucher führen­ den Arbeitsleitung für einen konstanten Öldurchfluß sorgen. Eine weitere Bauform umfaßt verstellbare För­ derstromdrosseln, die bei bekannten Stromregel­ ventilen von einer axialen Verlängerung eines Ventil­ kolbens gebildet werden, die eine Meßblendenbohrung einer feststehenden Meßblende durchgreift. Die axiale Verlängerung weist dabei einen konisch verlaufenden Abschnitt auf, der durch seine axiale Verstellung zu der feststehenden Meßblende den Öldurchfluß regelt. Ein derartiges Stromregelventil ist beispielsweise in der älteren Patentanmeldung DE 43 25 113 A1 beschrie­ ben. Bei den bekannten Stromregelventilen ist nach­ teilig, daß durch die wegabhängige Regelung eine Ab­ senkung der Förderstromkennlinie, das heißt der Durchflußmenge, von der Pumpendrehzahl bei niedrigen Systemdrücken ausreichend erfolgen kann, während bei hohen Systemdrücken die Förderstromkennlinie nicht ausreichend abgesenkt werden kann.

Aus DE-GM 19 69 316 ist eine Ventilanordnung bekannt, bei der zwei parallel geschaltete Meßblenden vorge­ sehen sind. Ein Querschnitt der Meßblenden ist durch ein externes Stellmittel einstellbar, um so einen Sollwert für eine Durchflußmenge einzustellen. Durch diese externe Einstellung eines Sollwertes ist nach­ teilig, daß während des Betriebes auftretende Än­ derungen des Förderstroms nicht berücksichtigbar sind.

Aus der US-PS 4,648,424 ist ein Stromregelventil be­ kannt, das zwei in Reihe geschaltete und abhängig voneinander wirkende Meßblenden aufweist. Hierzu wird ein Ventilkolben, der eine Meßblende aufweist, gegen die Kraft eines Federelementes relativ zu einem fest­ stehenden Dorn verschoben, wobei eine Mantelfläche des Ventilkolbens gleichzeitig eine zweite Meßblende auf- beziehungsweise zuschiebt.

Die DE 34 20 194 C2 zeigt ein Regelventil zur Druck- oder Stromregelung mit einem auf einem Zapfen ange­ ordneten, gegen die Kraft einer Feder verschiebbar gelagerten Ring, mittels dem eine als Meßblende wir­ kende Öffnung des Zapfens auf- beziehungsweise zuge­ fahren wird.

Ein weiteres Stromregelventil ist aus der US-PS 3,120,243 bekannt, bei dem ein Drosselkolben gegen die Kraft einer Feder verschieblich gelagert ist. Der Drosselkolben wirkt mit einem feststehenden Dorn zu­ sammen und kann mit seiner Mantelfläche gleichzeitig Durchflußöffnungen verschließen, so daß sich in Reihe geschaltete, abhängig voneinander wirkende Meßblenden ergeben.

In der US Re 25,391 ist ein Stromregelventil gezeigt, bei dem ein gegen die Kraft einer Feder verschieblich gelagerter Kolben eine Verlängerung aufweist, die mit einer feststehenden Meßblende eine Förderstromdrossel bildet.

Schließlich zeigt die US-PS 4,147,177 ein Stromregel­ ventil, bei dem ein Drosselkolben gegen die Kraft eines Federelementes axial verschieblich gelagert ist. Der Drosselkolben ist innerhalb einer Hülse ver­ schieblich gelagert, wobei der Drosselkolben und die Hülse Durchgangsöffnungen aufweisen, die relativ zu­ einander verschiebbar sind und so eine Förderstrom­ regelung gestatten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ventilanordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der in ein­ facher Weise eine Förderstromregelung durchgeführt werden kann, die auch bei hohen Systemdrücken eine ausreichende Absenkung der Förderstromkennlinie bei hohen Pumpendrehzahlen ermöglicht und die Förder­ stromlinie im abgeregelten Betrieb keiner sprung­ haften Änderung unterliegt.

Diese Aufgabe wird bei der Ventilanordnung der ein­ gangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1 ge­ nannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß zur Ausbildung einer doppelhubig verstellbaren Förderstromdrossel ein die Meßblendenbohrung aufweisender Drosselkolben zusätzlich gegen die Kraft einer Feder in Abhängig­ keit von dem Druck der Medien und unabhängig von einer Bewegung der Verlängerung axial verschiebbar geführt ist, wobei der Drosselkolben einen Dämpfungs­ raum ausbildet, der über wenigstens eine Durchgangs­ öffnung, die als Dämpfungsdrossel wirkt, mit einem Hohlraum und/oder einem Ringraum in Verbindung steht, wobei die Durchgangsöffnung in einem frei wählbaren Winkel in bezug auf eine Mittellinie der Ventilanord­ nung angeordnet ist und über die Wahl des Winkels die Wirkung eines Staudruck- und/oder Strömungskraftan­ teils des Volumenstroms auf den Dämpfungsraum ein­ stellbar ist, ist es vorteilhaft möglich, einerseits eine kombinierte wege- und strömungskraftabhängige Regelung des Förderstroms zu ermöglichen und anderer­ seits gleichzeitig über den Dämpfungsraum eine Bewe­ gung des Drosselkolbens während eines abwechselnden Auf- und Zufahrens wenigstens einer Meßblende zu be­ einflussen. Da der Dämpfungsraum während einer Bewe­ gung des Drosselkolbens sein Volumen ändert, strömt über den Druckraum der Ventilanordnung entweder ein Fluid in den Dämpfungsraum nach, oder bei einer Ver­ kleinerung des Volumens des Dämpfungsraums wird das sich in dem Dämpfungsraum befindende Fluid in den Druckraum zurückgeführt. Hierdurch entsteht an der Durchgangsöffnung ein Druckauf- oder Druckabbau, der als Kraftauf- oder Kraftabbau auf den Drosselkolben, das heißt auf die mit dem Fluid in dem Dämpfungsraum beaufschlagbare Fläche des Drosselkobens wirkt, der Flatterbewegungen des Drosselkolbens entgegenwirkt und damit die Bewegung des Drosselkolbens abbremst und dämpft. Ein Auftreten von sprunghaften Änderungen in den Förderstromkennlinien des durch den Drossel­ kolben abgeregelten Förderstroms, wobei dieser durch die doppelhubig verstellbare Förderstromdrossel für hohe und niedrige Systemdrücke bei hohen Pumpenvolu­ menströmen unabhängig voneinander eingestellt werden kann, wird somit weitestgehend vermieden.

Insbesondere dadurch, daß die Durchgangsöffnung, die den Dämpfungsraum mit dem Druckraum der Ventilanord­ nung verbindet, in einem frei wählbaren Winkel in bezug auf eine Mittellinie der Ventilanordnung ange­ ordnet ist, wird es möglich, über die Wahl des Win­ kels zu bestimmen, ob zusätzliche Druckanteile des abzuregelnden, von der hydraulischen Fördereinrich­ tung bereitgestellten Volumenstroms zur Verstellung und Dämpfung des Drosselkolbens nur aus Strömungs­ kräften, nur aus einem Staudruck oder aus Mischeffek­ ten aus beiden benutzt werden. Der Winkel, in dem die Durchgangsöffnung angeordnet ist, weist dabei vor­ zugsweise einen Wert zwischen 0 und 90° auf. Bei einem Winkel von 0° werden die zusätzlichen Druck­ anteile nur aus Strömungskräften, bei einem Winkel von 90° nur aus dem Staudruck benutzt. Bei entspre­ chend gewählten Zwischenwerten, zwischen 0 und 90°, werden die Strömungskraftanteile und die Staudruck­ anteile entsprechend anteilig berücksichtigt. Somit ist eine genaue Abstimmung des Regelverhaltens des Drosselkolbens auf verschiedene Einsatzfälle möglich, bei der entweder der Staudruckanteil oder der Strö­ mungskraftanteil an der Verstellung und Dämpfung des Drosselkolbens erhöht werden soll.

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 vorteilhaft von zusätzlichen, parallel zur ersten Meßblende an­ geordneten Bypass-Öffnungen in der Führungshülse für den Drosselkolben gebildet, die vorteilhafterweise verschieden geformte Querschnitte aufweisen können. Hierdurch wird erreicht, daß eine wegabhängige Rege­ lung mit einer strömungskraftabhängigen Regelung kom­ biniert werden kann, da der Kolben mit zunehmendem Systemdruck einer ebenfalls zunehmenden Strömungs­ kraft ausgesetzt ist. Diese Strömungskraft bewirkt eine zusätzliche Druckdifferenz am Ventilkolben, die auch auf den Drosselkolben wirksam wird, und bewegt den die erste Meßblende bildende Drosselkolben ent­ gegen der Federkraft, so daß bei hohen Systemdrücken und hohen Pumpenvolumenströmen eine effizientere Ab­ regelung des Förderstroms erfolgen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. 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 und 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 zuzu­ 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 diese,r 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 Einsatz 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 oder 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 und 46 als Öffnungskräfte, die Öff­ nungshübe des Ventilkolbens 60 und 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 und 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 beispielsweise 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 (9)

1. Ventilanordnung für strömende Medien, mit einem Stromregelventil, das einen gegen die Kraft einer Fe­ der in einem axialen Innenraum in Abhängigkeit von dem Druck des Mediums verschiebbar geführten Ventil­ kolben aufweist, von dem eine axiale Verlängerung entspringt, und mit einer eine Meßblendenbohrung auf­ weisenden Meßblende, die mit der axialen Verlängerung eine den Förderstrom zu einem hydraulischen Ver­ braucher beeinflussende Förderstromdrossel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer dop­ pelhubig verstellbaren Förderstromdrossel ein die Meßblendenbohrung (58) aufweisender Drosselkolben (44) zusätzlich gegen die Kraft einer Feder (64) in Abhängigkeit von dem Druck der Medien und unabhängig von einer Bewegung der Verlängerung axial verschieb­ bar geführt ist, daß der Drosselkolben (44) einen Dämpfungsraum (122) ausbildet, der über wenigstens eine Durchgangsöffnung (63), die als Dämpfungsdrossel wirkt, mit einem Hohlraum (42) und/oder einem Ring­ raum (30) in Verbindung steht, wobei die Durch­ gangsöffnung (63) in einem frei wählbaren Winkel (α) in bezug auf eine Mittellinie (128) der Ventilan­ ordnung (10) angeordnet ist und über die Wahl des Winkels (α) die Wirkung eines Staudruck- und/oder Strömungskraftanteils des Volumenstroms auf den Dämpfungsraum (122) einstellbar 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 beeinflus­ sen.

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.