DE4412460C1 - Ventilanordnung - Google Patents
VentilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit ei
nem gegen die Kraft einer Feder in einem axialen
Innenraum verschiebbar geführten, einen Förderstrom
zu einem hydraulischen Verbraucher beeinflussenden
Drosselkolben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, in Stromregelventile enthaltenden
Ventilanordnungen zur Beeinflussung eines Förder
stromes zu einem hydraulischen Verbraucher ver
stellbare Förderstromdrosseln einzusetzen, die
einen entgegen die Kraft einer Feder verschiebbar
geführten Drosselkolben aufweisen. Durch die Dros
selkolben ist eine strömungskraftabhängige und/oder
staudruckabhängige Regelung des Förderstroms mög
lich, da sich insbesondere bei hohen Volumenströmen
einer hydraulischen Fördereinrichtung und gleich
zeitig hohen Systemdrücken eine zunehmend höhere
Druckdifferenz zwischen einer der hydraulischen
Fördereinrichtungen und einer einem an die Ventil
anordnung angeschlossenen Verbraucher zugewandten
Seite des Drosselkolbens einstellt. Diese Druckdif
ferenz führt zu einer axialen Verschiebung des
Drosselkolbens und damit einer Regelung des Förder
stroms zu dem Verbraucher für den Fall, daß der
Drosselkolben gleichzeitig wenigstens eine Meßblen
de ausbildet beziehungsweise verstellt. Hierbei ist
jedoch nachteilig, daß es durch die Regelung des
Förderstromes zu einem sogenannten Flattern/Schwin
gen des Drosselkolbens kommen kann, was zu sprung
haften Änderungen in den Förderstromkennlinien füh
ren würde.
Aus der US-PS 4,147,177 ist eine Ventilanordnung
mit einem Drosselkolben bekannt, dem ein Stoßdämp
fer zugeordnet ist. Der Stoßdämpfer wird durch
einen Hohlraum gebildet, in dem ein Kolben verfahr
bar ist. Der Kolben ist hierbei nicht dichtend ge
führt, so daß der Hohlraum mit der Ventilanordnung
in Verbindung steht und somit eine Bewegung des
Ventilkolbens abdämpft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ven
tilanordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen,
bei der in einfacher Weise das Dämpfungsverhalten
des Drosselkolbens einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der Ventilanordnung der ein
gangs genannten Art mit Hilfe der im Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst. Dadurch, daß die Durch
gangsöffnung in einem zwischen 0° und 90° frei wähl
baren Winkel in Bezug auf eine Mittellinie der Ven
tilanordnung angeordnet ist, und eine Führungshülse
für den Drosselkolben durchgreift, so daß über die
Wahl des Winkels die Wirkung eines Staudruck
und/oder Strömungskraftanteils des Volumenstroms
der hydraulischen Fördereinrichtung auf die Ver
stellung des Drosselkolbens einstellbar ist, ist es
vorteilhaft möglich, über die Wahl des Winkels zu
bestimmen, ob zusätzliche Druckanteile des abzure
gelnden, von der hydraulischen Fördereinrichtung
bereitgestellten Volumenstroms zur Verstellung und
Dämpfung des Drosselkolbens nur aus Strömungskräf
ten, nur aus einem Staudruck oder aus Mischeffekten
aus beiden benutzt werden. Bei einem Winkel von 0°
werden die zusätzlichen Druckanteile nur aus Strö
mungskräften, bei einem Winkel von 90° nur aus dem
Staudruck benutzt. Die entsprechend gewählten Zwi
schenwerten, zwischen 0° und 90°, werden die Strö
mungskraftanteile und die Staudruckanteile entspre
chend anteilig berücksichtigt. Somit ist eine ge
naue Abstimmung des Regelverhaltens des Drosselkol
bens auf verschiedene Einsatzfälle möglich, bei der
entweder der Staudruckanteil oder der Strömungs
kraftanteil an den Verstellung und Dämpfung des
Drosselkolbens erhöht werden soll.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs
beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ventil
anordnung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ventil
anordnung nach einem zweiten Ausführungs
beispiel und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ventil
anordnung nach einem dritten Ausführungs
beispiel.
Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete
Ventilanordnung, die in einem sich axial erstrecken
den Innenraum 14 eines Ventilgehäuses 12 angeordnet
ist. Auf die komplette Darstellung des Ventilgehäuses
12 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit ver
zichtet. An einer Stirnseite des Ventilgehäuses ist
der Innenraum 14 durch einen Stopfen 18 verschlossen.
Der Stopfen 18 ist auf geeignete Weise in den Innen
raum 14 eingebracht, beispielsweise durch ein Gewinde
20. Der Stopfen 18 besitzt eine Durchgangsöffnung 22,
an die ein nicht dargestellter Verbraucher, bei
spielsweise eine Lenkung eines Kraftfahrzeuges,
angeschlossen ist. Der Stopfen 18 besitzt eine in den
Innenraum 14 hineinragende axiale Verlängerung 24,
die einen Endanschlag 26 ausbildet. Die Verlängerung
24 besitzt wenigstens eine Durchgangsbohrung 28, die
in einen Ringraum 30 mündet. Die Durchgangsbohrung 28
verbindet den Ringraum 30 mit einem in der Ver
längerung 24 ausgebildeten Hohlraum 42. Der Ringraum
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 Ring
stufe 34 aus. In diese Ringstufe 34 ist eine Hülse 36
eingepaßt, die sich parallel zur Verlängerung 24 er
streckt. 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 Drosselkolbens 44 einerseits und
an einer Federführung 50 andererseits ab. Der
Drosselkolben 44 bildet eine Stirnfläche 56 aus, die
eine Durchgangsöffnung 58 aufweist. Die Durch
gangsöffnung 58 stellt eine Verbindung zwischen dem
Hohlraum 42 und der Durchgangsöffnung 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
eine einen Endanschlag 120 bildende Ringstufe der
Hülse 36 führbar ist. Die Ringstufe 114 verläuft
konisch, so daß sich zwischen der Ringstufe 114 und
dem Endanschlag 120 ein Hohlraum 122 ergibt. Der
Hohlraum 122 steht über wenigstens eine Durchgangs
öffnung 63 mit dem Hohlraum 42 und dem Ringraum 30
in Verbindung. Die Durchgangsöffnung 63 ist in einem
frei wählbaren Winkel α zu einer Mittellinie 128 der
Ventilanordnung 10 angeordnet und bildet eine Dämp
fungsdüse. Die Durchgangsöffnung 63 besitzt einen
möglichst kleinen Durchmesser, beispielsweise im
Bereich von ca. 0,3 mm bis ca. 0,8 mm.
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 besitzt
Dichtflächen 68, mit denen er an einer Wandung 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 Durchgangs
öffnung 22 endet. Der Durchmesser der Verlängerung 74
ist dabei kleiner als der Durchmesser der Durch
gangsöffnung 58, so daß sich ein Ringspalt 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 Durchgangsöffnung 22 mündet. Die
Bohrung 80 endet andererseits 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 Druckbegrenzungsventil
88 besitzt einen Schließkörper 90, der gegen die
Kraft einer Feder 92 axial verschiebbar gelagert 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 verlaufende Mantelfläche
98 des Schließkörpers 90 gegen eine Kante 100 eines
Ventilsitzes 102 gedrückt. Der Ventilsitz 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 Druckbegrenzungs
ventil 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 dar
gestellten Bohrung in Verbindung steht, die bei
spielsweise zu einem Tank oder der Ansaugseite der
hydraulischen Fördereinrichtung 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 zuzuführen und diesen auf einen vorgebbaren Wert zu begrenzen. Diese Be grenzung soll auch dann gewährleistet sein, wenn durch die Radkräfte im Lenksystem zusätzlich zu einem hohen, auf hohen Drehzahlen der die hydraulische Fördereinrichtung antreibenden Brennkraftmaschine be ruhenden Volumenstrom der erzeugte Systemdruck an steigt. Dies kann beispielsweise bei einer schnellen Autobahnfahrt der Fall sein, bei der die hydraulische Fördereinrichtung 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 zuzuführen und diesen auf einen vorgebbaren Wert zu begrenzen. Diese Be grenzung soll auch dann gewährleistet sein, wenn durch die Radkräfte im Lenksystem zusätzlich zu einem hohen, auf hohen Drehzahlen der die hydraulische Fördereinrichtung antreibenden Brennkraftmaschine be ruhenden Volumenstrom der erzeugte Systemdruck an steigt. Dies kann beispielsweise bei einer schnellen Autobahnfahrt der Fall sein, bei der die hydraulische Fördereinrichtung eine hohe Drehzahl aufweist und damit ein hohes Fördervolumen zur Verfügung stellt.
Ein von der nicht dargestellten hydraulischen Förder
einrichtung 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 Förder
strom wird im wesentlichen durch die freie Durch
gangsfläche der Durchgangsöffnung 58, bzw. der Fläche
des Ringspalts 76, bestimmt. Der als Ringfläche aus
gebildete Spalt 76 stellt somit eine Meßblende 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 Ventil
kolbens 60 wird gleichzeitig die Verlängerung 74 in
die Durchgangsöffnung 58 gezogen. Die konische Erwei
terung 78 bewirkt dabei eine Verkleinerung der freien
Durchgangsfläche der Durchgangsöffnung 58, so daß der
Ringspalt 76 sich proportional verkleinert. Hiermit
wird erreicht, daß trotz eines erhöhten Volumenstroms
der hydraulischen Fördereinrichtung ein reduzierter
Förderstrom über die Durchgangsöffnung 22 den ange
schlossenen Verbraucher erreicht.
Steigt der Systemdruck bei hohen Volumenströmen, das
heißt, bei hoher Drehzahl auf hohe Werte an, ent
stehen zusätzliche Druckerhöhungen durch Strömungs
kraftanteile. Diese zusätzlichen Druckerhöhungen
herrschen ebenfalls - wie bereits erwähnt - in dem
Hohlraum 42. Dort drücken diese zusätzlichen Druck
anteile einerseits auf den Ventilkolben 60 und an
dererseits auf die Stirnfläche 56 sowie über die
Durchgangsöffnung 63 auf die Fläche der Ringstufe 114
des Drosselkolbens 44. Übersteigen diese Druckanteile
einen bestimmten wählbaren Wert, wird der Drosselkol
ben 44 gegen die Kraft der Feder 46 axial verschoben.
Hierdurch erfolgt einerseits eine relative Bewegung
der Stirnfläche 56 zu der konischen Erweiterung 78
der Verlängerung 74, die durch die axiale Ver
schiebung des Ventilkolbens 60 in entgegengesetzter
Richtung unterstützt wird, so daß sich hier schneller
eine kleinere freie Durchgangsfläche der Durchgangs
öffnung 58 und damit des Ringspalts 76 einstellt. Es
erfolgt somit bei Zunahme der Strömungskraft eine
Addition des Kolbenhubs des Ventilkolbens 60 und des
Kolbenhubs des Drosselkolbens 44. Der freie Quer
schnitt des Ringspalts 76 wird stärker bzw. früher
zugefahren. Es kommt somit zu einer doppelhubig ver
stellbaren Meßblende 108. Durch die Kombination der
zwei unabhängig voneinander wirkenden Kolben 60 bzw.
44 wird erreicht, daß bei unterschiedlich hohen
Systemdrücken eine entsprechend angepaßte
Herunterregelung des Förderstroms in der Durch
gangsöffnung 22 erfolgen kann. Es sind Förderstrom
kennlinien einstellbar, die auch bei hohen System
drücken und hohen Volumenströmen eine Absenkung des
Förderstroms auf die gewünschten Werte, beispiels
weise unterhalb 8 Liter pro Minute, gewährleistet.
Durch Ausgestaltung des Ventilkolbens 60 und des Kol
bens 44, insbesondere deren mit dem Öldruck und den
zusätzlichen Druckanteilen beaufschlagten Stirn
flächen sowie Einstellung der von den Federn 62 bzw.
46 ausgehenden Federkraft, können die Förderstrom
kennlinien für niedrige und hohe Systemdrücke un
abhängig voneinander eingestellt werden. Über den
Ventilkolben 60 erfolgt eine wegabhängige Regelung
durch die wegabhängige Verstellung der Meßblende 108.
Mit dem Drosselkolben 44 kann eine strömungskraft
abhängige Regelung der Förderstromkennlinie, insbe
sondere für hohe Systemdrücke, erfolgen. Diese Strö
mungskraft wirkt auf die Stirnfläche 56 und die Ring
stufe 114 des Drosselkolbens 44, in dem sich bei
hohen Drücken zwischen dem Hohlraum 42 und der Durch
gangsöffnung 22 eine Druckdifferenz einstellt, die
der Strömungskraft 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 Durch
gangsöffnung 22 angeschlossenen Verbraucher, kann es
zu einem Flattern des Drosselkolbens 44 kommen, was
zu sprunghaften Änderungen in den Förderstromkenn
linien führen würde. Der Hohlraum 122 bildet nunmehr
einen Dämpfungsraum für den Drosselkolben 44, so daß
das Flattern, das heißt das schnelle abwechselnde
Auf- und Zufahren, der Meßblende 108 verhindert wird.
Über die Durchgangsöffnung 63, die mit ihrem kleinen
Durchmesser gleichzeitig als Dämpfungsdüse wirkt,
steht der Hohlraum 122 mit dem Ringraum 30 in Ver
bindung, 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 Drosselkolben 44 wirkenden
strömungskraftabhängigen Druckanteile. Diese zusätz
lichen Druckanteile entstehen - wie bereits erwähnt -
durch eine Druckdifferenz zwischen der Durchgangs
öffnung 22 und dem Hohlraum 42 bzw. dem Ringraum 30.
Neben dem Einfluß dieser Druckanteile auf eine Ver
stellung der Meßblende 108 durch axiale Verschiebung
des Drosselkolbens 44 wirken diese ebenfalls in dem
Hohlraum 122. Die Verstellkräfte im Hohlraum 122 sind
somit von der Höhe der Strömungskraftanteile und/oder
vom Staudruck abhängig. Über die Wahl des Winkels α,
mit der die Durchgangsöffnung 63 zu der Mittellinie
128 geneigt ist, kann der auf den Hohlraum 122 wir
kende Anteil des Staudrucks bzw. der Strömungskraft
beeinflußt werden. Je kleiner der Winkel α wird, um
so mehr erhöht sich der Strömungskraftanteil an der
Verstellkraft im Hohlraum 122. Wird der Winkel α
hingegen größer gewählt, beispielsweise 90°, erhöht
sich die Wirkung des Staudrucks auf die Verstellkraft
im Hohlraum 122. Durch die Ausgestaltung des Hohl
raums 122 und insbesondere durch die Wahl der Anord
nung der Durchgangsöffnung 63 wird der Hohlraum 122
als zusätzlicher Steuerraum für die Drosselwirkung
des Drosselkolbens 44 genutzt. Je nach Einsatz
der Ventilanordnung 10 kann entweder der
Staudruckanteil oder der Strömungskraftanteil an der
Verstellung des Drosselkolbens 44 erhöht werden.
Während des axialen Verschiebens des Drosselkolbens
44 entfernt sich die Ringstufe 114 des Drosselkolbens
44 von dem Endanschlag 120 der Hülse 36, so daß der
Hohlraum 122 sein Volumen vergrößert. Durch die
Durchgangsöffnung 63 muß nunmehr das Fluid in den
vergrößerten Hohlraum 122 nachströmen und auf den
Drosselkolben 44 wirken. Sinkt der Systemdruck wie
der ab, verkleinert sich die Druckdifferenz zwischen
dem Ringraum 30 bzw. dem Innenraum 42 und der Durch
gangsöffnung 22, so daß der Drosselkolben 44 durch die
Kraft der Feder 46 axial in Richtung des Ventilkol
bens 60 verschoben wird. Das sich in dem Hohlraum 122
befindende Fluid wird durch die Durchgangsöffnung 63
wieder zurück in den Ringraum 30 bzw. den Innenraum
42 gedrückt. Die Durchgangsöffnung 63 bildet dabei
eine definierte Verengung aus, so daß das Ein- und
Ausströmen in den Hohlraum 122 Druckdifferenzen an
der Ringstufe 114 bewirkt und damit der Flatter-
/Schwingungsbewegung des Drosselkolbens 44 entgegen
wirkende Bremskräfte (Dämpfung) erzeugt werden und
somit ein elastisches Dämpfungsverhalten auf den
Drosselkolben 44 ausgeübt wird. Ein schnelles, ab
wechselndes Auf- und Zufahren der Meßblende 108 durch
den Drosselkolben 44 wird somit vermindert.
Der in der Durchgangsöffnung 22 herrschende Druck
liegt über die Bohrung 80 der Verlängerung 74 gleich
zeitig in dem Innenraum 14 und damit am Druck
begrenzungsventil 88 an. Durch die Ausbildung der
Blende 82 wird der auf das Druckbegrenzungsventil 88
und im Innenraum 14 wirkende Druck gegenüber dem
Druck im Hohlraum 42 bei Durchfluß durch die Blende
82 reduziert. Wird ein bestimmter maximaler Druck
überschritten, wird über die Bohrung 104 der Öldruck
auf den Schließkörper 90 so groß, daß dieser gegen
Kraft der Feder 92 axial verschoben 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 dargestellten hydraulischen Fördereinrichtung
zurückfließen kann. Der Druck wird damit auf seinen
maximalen Wert begrenzt und steigt nicht weiter an.
Fig. 2 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. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Hülse 36 zusätzlich wenigstens eine Durch
gangsöffnung 37 auf, die die Durchgangsöffnung 22 mit
dem Hohlraum 42 verbindet. Die Durchgangsöffnung 37
besitzt dabei einen axialen Abstand zu einem Ring
fortsatz 49 des Drosselkolbens 44. Hierdurch wird
erreicht, daß sich zusätzlich zu dem durch die Meß
blende 108 einstellenden Förderstrom ein weiterer
Förderstrom durch die Durchgangsöffnung 37 einstellt,
so daß sich in der Durchgangsöffnung 22 ein aus den
Teil-Förderströmen zusammensetzender Gesamt-Förder
strom 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 Drossel
funktion realisiert werden. Dies ergibt sich dadurch,
daß mit den zusätzlichen Druckanteilen in dem
Hohlraum 42 und der sich einstellenden 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 wählbaren Weglänge die Durchgangs
öffnung 37 zumindest teilweise verschließt. Durch den
axialen Abstand des Ringfortsatzes 49 des Drossel
kolbens 44 und der Durchgangsöffnung 37 kann ein
eigener Tothub, das heißt ein bestimmter Druckanstieg
bis zum Wirksamwerden der zweiten Meßblende 110 ein
gestellt werden.
Durch Variation des Querschnitts der Durchgangs
öffnung 37 bzw. durch Anordnung mehrerer, gegebenen
falls axial zueinander beabstandeter Durchgangs
öffnungen 37 in der Hülse 36 kann über die Wahl der
in Abhängigkeit der erwähnten zusätzlichen Druck
anteile zu verschließenden Querschnittsfläche der
Durchgangsöffnungen 37 jede beliebige Förderstrom
kennlinie eingestellt werden. Es findet somit außer
der kombinierten weg- und strömungskraftabhängigen
Regelung über die Meßblende 108 eine zusätzliche
strömungskraftabhängige Regelung der Förderstrom
kennlinie über die Meßblende 110 statt. Wesentlich
ist dabei, daß die Meßblende 108 zusätzlich 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 ins
besondere über die Einstellung der Federkräfte der
Federn 62 und 46, die Öffnungskräfte bzw. Öffnungs
hübe des Ventilkolbens 60 und des Drosselkolbens 44
einzeln einstellbar. Weiterhin kann der Querschnitt
der Meßblenden 108 und 110 durch Wahl der Durch
gangsöffnung 58 bzw. 37 sowie Wahl der Konizität der
Erweiterung 78 ebenfalls einzeln festgelegt werden.
Schließlich ist eine zusätzliche Ausnutzung der sich
insbesondere bei hohen Volumenströmen durch System
druckunterschiede ergebenden unterschiedlichen Strö
mungskräfte auf den Drosselkolben 44 möglich.
Die erwähnte kombinierte Regelung des Förderstroms
kann ebenfalls mit einem Dämpfungsverhalten über den
hier ebenfalls ausgebildeten Hohlraum 122 kombiniert
werden. Die Dämpfungswirkung des Hohlraums 122 ergibt
sich aus dem bereits zu Fig. 1 dargelegten Verhalten
des Hohlraums 122.
In Fig. 3 ist eine Ventilanordnung 10 in einem
weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei gleiche
Teile wie in den Fig. 1 und 2 wiederum mit
gleichen Bezugszeichen versehen und hier nicht noch
mals erläutert sind.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die
Hülse 36 gleichzeitig die Stirnwand 56 aus, das
heißt, Hülse 36 und Stirnwand 56 sind einstückig mit
einander verbunden. Innerhalb der Hülse 36 ist der
Drosselkolben 44 gegen die Kraft der Feder 46 axial
verschiebbar geführt. Dies bedeutet, daß in dem hier
gezeigten Ausführungsbeispiel die Stirnwand 56 fest
angeordnet ist und bei einer Verschiebung des Dros
selkolbens 44 ihre Position somit nicht verändert. Im
Unterschied zu den in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Ausführungsbeispielen, bei denen in Fig. 1 eine dop
pelhubig wirkende Meßblende 108 und in Fig. 2 eine
abhängig von der doppelhubig ausgebildeten Meßblende
108 wirkende Meßblende 110 dargestellt ist, besitzt
das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel zwei un
abhängig voneinander wirkende Meßblenden 108 und 110.
Für das Gesamtverständnis der Anmeldung sind trotz
der unterschiedlichen Wirkungen hier die gleichen
Bezugszeichen beibehalten worden.
Durch die Kombination der zwei unabhängig voneinander
wirkenden Meßblenden 108 und 110 wird erreicht, daß
bei unterschiedlich hohen Systemdrücken und hohen
Volumenströmen durch die auf Strömungskraftanteilen
beruhenden Druckanteile eine entsprechend angepaßte
Herunterregelung des Förderstroms in der Durchgangs
öffnung 22 erfolgen kann. Es sind Förderstromkenn
linien einstellbar, die auch bei hohen Drücken bzw.
Druckanteilen eine Absenkung des Förderstroms auf die
gewünschten Werte gewährleisten. Durch Ausgestaltung
des Ventilkolbens 60 und des Drosselkolbens 44,
insbesondere deren mit dem Druck bzw. den Druckan
teilen beaufschlagten Bereiche sowie Einstellung der
von den Federn 62 bzw. 46 ausgehenden Federkraft
können die Förderstromkennlinien für niedrige und
hohe Systemdrücke unabhängig voneinander eingestellt
werden. Über die erste Meßblende 108 erfolgt eine
wegabhängige Regelung durch die wegabhängige Verstel
lung der Meßblende 108. Mit der zweiten Meßblende 110
kann eine strömungskraftabhängige Regelung der För
derstromkennlinie insbesondere für hohe Systemdrücke
bei hohen Volumenströmen erfolgen. Diese Strömungs
kraftanteile wirken auf den Drosselkolben 44, indem
sich zwischen dem Hohlraum 42 und der Durchgangsöff
nung 22 eine Druckdifferenz einstellt, die der Strö
mungskraft und der Federkraft der Feder 62 des Ven
tilkolbens 60 entspricht. Diese zusätzlichen Druck
anteile wirken auf den Drosselkolben 44 und drücken
diesen gegen die Feder 46; infolgedessen erfolgt die
bereits erwähnte Verstellung der zweiten Meßblende
110.
Auch in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit
den zwei unabhängig voneinander verstellbaren Meßb
lenden 108 und 110 kann der Drosselkolben 44 mit
einem als Dämpfungsraum ausgebildeten Hohlraum 122
kombiniert werden. Hierdurch wird das bereits zu den
Fig. 1 und 2 beschriebene Dämpfungsverhalten eben
falls für den Drosselkolben 44 wirksam, wobei sich
dieses hier ausschließlich auf die strömungskraft
abhängige Regelung der Meßblende 110 auswirkt. Die
wegabhängige Regelung der Meßblende 108 bleibt von
dem Dämpfungsverhalten des Hohlraums 122 unberührt.
Claims (3)
1. Ventilanordnung mit einem gegen die Kraft einer
Feder in einem axialen Innenraum verschiebbar ge
führten, einen Volumenstrom zu einem hydraulischen
Verbraucher beeinflussenden Drosselkolben, welcher
einen Dämpfungsraum ausbildet, der über wenigstens
eine als Dämpfungsdüse ausgebildete Durchgangsöff
nung mit einem mit der Druckseite einer den Volu
menstrom liefernden hydraulischen Fördereinrichtung
verbundenen Druckraum der Ventilanordnung in Ver
bindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Durchgangsöffnung (63) in einem zwischen 0° und 90
frei wählbaren Winkel (α) in Bezug, auf eine Mittel
linie (128) der Ventilanordnung (10) angeordnet
ist- und eine Führungshülse (36) für den Drossel
kolben (44) durchgreift, so daß über die Wahl des
Winkels (α) die Wirkung eines Staudruck- und/oder
Strömungskraftanteils des Volumenstroms der hydrau
lischen Fördereinrichtung auf die Verstellung des
Drosselkolbens (44) einstellbar ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Dämpfungsraum (122) durch einen
Endanschlag (Ringstufe 120) der Führungshülse (36)
und eine Ringstufe (114) des Drosselkolbens (44)
gebildet wird.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ringstufe (114) des Drosselkol
bens (44) konisch verläuft.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9421078U DE9421078U1 (de) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Ventilanordnung |
DE19944412460 DE4412460C1 (de) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Ventilanordnung |
DE59504855T DE59504855D1 (de) | 1994-04-08 | 1995-04-03 | Ventilanordnung |
EP19950104936 EP0676680B1 (de) | 1994-04-08 | 1995-04-03 | Ventilanordnung |
US08/418,359 US5685332A (en) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Valve assembly |
JP08278995A JP3682315B2 (ja) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | 弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944412460 DE4412460C1 (de) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Ventilanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4412460C1 true DE4412460C1 (de) | 1995-09-21 |
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ID=6515127
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4412460C1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4147177A (en) * | 1975-10-21 | 1979-04-03 | Gould Inc. | Flow regulator |
-
1994
- 1994-04-08 DE DE19944412460 patent/DE4412460C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4147177A (en) * | 1975-10-21 | 1979-04-03 | Gould Inc. | Flow regulator |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE |
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