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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Steuerventile und
betrifft im besonderen ein verstellbares Druckfluidsteuerventil,
das ein Schnellablass-Steuerelement enthält, das wahlweise in Abhängigkeit
von dem geregelten Ausgang eines proportionalen Reglers betätigt wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Steuerventile
mit einem Druckregler werden oft zum Ablassen von zu hohem Fluiddruck
verwendet. Traditionellerweise wirken diese Druckregler derart,
dass sie Fluiddruck abbauen, indem sie das Fluid durch einen Fluidkanal
innerhalb der Druckregleranordnung ablassen. Jedoch sind Fluidablasskanäle oft verhältnismäßig klein
und erfordern einen beträchtlichen
Zeitaufwand zum Ablassen des Fluiddrucks. Demgemäß können diese bekannten Druckregler
die Fluidablassmenge des Steuerventils nicht maximieren.
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Bei
Steuerventilen werden oft Druckregler verwendet, um einen vorgegebenen
Fluiddruck in Abhängigkeit
von einem Steuersignal aufrechtzuerhalten. Jedoch sind Steuerventile
im allgemeinen nicht besonders zum Betrieb als Druckregler geeignet,
da sie sich nicht schnell auf einen höheren Druck einstellen und
sich nicht schnell auf einen niedrigeren Druck einstellen können. Insbesondere
können
diese Steuerventile in der Lage sein, einen Druck schnell zu erhöhen, vermindern
jedoch einen Druck offenkundig nur langsam. Daher können sie
nicht für
die ausreichende Steuerung des Fluiddrucks unter allen Betriebsparametern
sorgen.
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Demgemäß besteht
in der entsprechenden Technik eine Notwendigkeit zur Schaffung eines Steuerventils,
das für
eine verstellbare Fluidregelung sorgen kann und gleichzeitig für ein schnelles
Ablassen des Fluiddrucks sorgen kann. Außerdem besteht in der entsprechenden
Technik eine Notwendigkeit zur Schaffung eines einzelnen Steuerventils,
das für eine
verstellbare Fluidregelung und für
schnelles Ablassen des Fluiddrucks in Abhängigkeit von einem einzelnen
Vorsteuerdruck sorgen kann. Noch weiter besteht in der entsprechenden
Technik eine Notwendigkeit zur Schaffung eines Steuerventils, das
die Nachteile nach dem Stand der Technik beseitigen kann.
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Ein
Steuerventilsystem nach der Definition in dem Oberbegriff von Anspruch
1 ist aus GB 690 038 A bekannt geworden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Steuerventilsystem gemäß der Erfindung ist
in Anspruch 1 definiert. Das Steuerventilsystem umfasst ein Gehäuse, das
einen Einlass, einen Auslass und einen Ablass definiert. Zwischen
dem Einlass und dem Auslass verläuft
ein erster Kanal, und zwischen dem Auslass und dem Ablass verläuft ein zweiter
Kanal. Das Steuerventilsystem umfasst ein erstes Ventil, das innerhalb
des ersten Kanals angeordnet ist. Das erste Ventil ist zwischen
einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegbar.
In ähnlicher
Weise umfasst das Steuerventilsystem ein zweites Ventil, das innerhalb
des zweiten Kanals angeordnet ist. Da zweite Ventil ist zwischen
einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegbar.
Außerdem
umfasst das Steuerventilsystem einen funktionsmäßig mit dem Gehäuse verbundenen
Reglerkreis, der einen Vorsteuerdruck in Abhängigkeit von einem Eingangssignal
ausgibt. In dem Gehäuse
ist ein Betätigungsglied gleitbar
gelagert und ist in Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen dem Auslass- und dem Vorsteuerdruck
bewegbar. Das Betätigungsglied
betätigt unabhängig das
erste Ventil oder das zweite Ventil, um ein schnelles Druck- oder
Ablasselement zu schaffen.
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Das
Steuerventilsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzt die Fähigkeit,
schnell auf einen Vorsteuerdruck anzusprechen und folglich in Abhängigkeit
von einem Vorsteuerdrucksignal schnell den Auslassfluiddruck in
auf einen höheren
oder niedrigeren Druck zu ändern
und dabei einen Fluiddruck zu einem Zylinder oder einer Vorrichtung
bereitzustellen. Das Steuerventilsystem gemäß der vorliegenden Erfindung
kann bei jedem Fluiddruck einschließlich eines Nulldrucks in seinem
Bereich anfahren und sich schnell auf jeden anderen Druck innerhalb
seines Bereichs einstellen. Es ist einmalig in seiner Fähigkeit,
sein Druck schnell zu erhöhen
oder zu senken und dabei gleichzeitig einen Fluidstrom bereitzustellen.
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Weitere
Anwendbarkeitsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der
im folgenden gegebenen ausführlichen
Beschreibung erkennbar. Es versteht sich, dass die ausführliche
Beschreibung und die spezifischen Beispiele zwar die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung anzeigen, jedoch nur zum Zweck der Veranschaulichung
bestimmt sind und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der ausführlichen
Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen verständlich,
in denen:
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1 ein
Schaltbild einer verstellbaren Drucksteuervorrichtung gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung ist, die in unbetätigter Stellung dargestellt
ist;
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2 eine
Querschnittsansicht der verstellbaren Drucksteuervorrichtung in
nicht unter Druck stehender und in unbetätigter Stellung ist;
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3 eine
Querschnittsansicht der verstellbaren Drucksteuervorrichtung in
einer ersten unter Druck stehenden Stellung mit einem unteren Kegelventilglied
in aus dem Sitz gelöster
Stellung ist;
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4 eine
Querschnittsansicht der verstellbaren Drucksteuervorrichtung in
unter Druck stehender Stellung ist;
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5 eine
Querschnittsansicht der verstellbaren Drucksteuervorrichtung in
unter Druck stehender Stellung mit einem oberen Kegelventilglied
in aus dem Sitz gelöster
Stellung ist; und
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6 eine
Querschnittsansicht der verstellbaren Drucksteuervorrichtung in
unter Druck stehender und unbetätigter
Stellung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist der Art nach
lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder Zwecke
in keiner Weise einschränken.
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In
den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche oder einander
entsprechende Teile in den mehreren Ansichten bezeichnen, ist eine verstellbare
Drucksteuervorrichtung 10 gezeigt, die allgemein mit der
Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Die verstellbare Drucksteuervorrichtung 10 ist
in 1 als Fluidkreis und in 2 als Fluidsteuerventil
gezeigt.
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Insbesondere
in 2 umfasst die verstellbare Drucksteuervorrichtung 10 eine
Hauptventilanordnung 12, ein Schnellablassventil 14 und
einen proportionalen Regler 16. Die Hauptventilanordnung 12 umfasst
einen Hauptgehäuseabschnitt 18,
einen sekundären
Gehäuseabschnitt 20,
eine obere Endkappe 22 und eine untere Endkappe 24.
Der Hauptgehäuseabschnitt 18 ist
angrenzend an und in Kontakt mit dem sekundären Gehäuseabschnitt 20 positioniert.
Zwischen dem Hauptgehäuseabschnitt 18 und
dem sekundären
Gehäuseabschnitt 20 ist
eine Dichtung 26 angeordnet, um die Trennfläche dazwischen
abzudichten. Die obere Endkappe 22 ist angrenzend an den
und in Kontakt mit dem sekundären Gehäuseabschnitt 20 positioniert.
Zwischen der oberen Endkappe 22 und dem sekundären Gehäuseabschnitt 20 ist
eine Dichtung 28 angeordnet, um die Trennfläche dazwischen
abzudichten. Die untere Endkappe 24 ist angrenzend an den
und in Kontakt mit dem Hauptgehäuseabschnitt 18 positioniert.
Zwischen der unteren Endkappe 22 und dem Hauptgehäuseabschnitt 18 ist
eine Dichtung 30 angeordnet. Der Hauptgehäuseabschnitt 18,
der sekundäre
Gehäuseabschnitt 20,
die obere Endkappe 22 und die untere Endkappe 24 sind
durch herkömmliche
Befestiger miteinander verbunden.
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Die
Hauptventilanordnung 12 umfasst ferner einen Fluideinlasskanal 32,
einen Fluidauslasskanal 34, einen Fluidablasskanal 36,
eine Ventilbohrung 38 und eine Kolbenbohrung 40.
Innerhalb der Ventilbohrung 38 und der Kolbenbohrung 40 ist
ein Ventilglied 42 angeordnet. Das Ventilglied 42 umfasst
ein unteres Tellerventilglied 44, ein oberes Tellerventilglied 46,
einen Kolben 48 und einen Ventilspindel 50. Das untere
Tellerventilglied 44 umfasst einen Basisabschnitt 52,
der gleitbar innerhalb einer Kammer 54 der Ventilbohrung 38 gelagert
ist. Zwischen dem Basisabschnitt 52 und der unteren Endkappe 24 ist
eine Dichtung 56 angeordnet, welche die Kammer 54 von dem
Fluideinlasskanal 32 abdichtet. Das untere Tellerventilglied 44 umfasst
ferner einen Vorderseitenabschnitt 58, der wahlweise in
einen Sitz 60 eingreift, der in dem Hauptgehäuseabschnitt 18 der
Hauptventilanordnung 12 ausgebildet ist.
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Das
untere Tellerventilglied 44 ist normalerweise über eine
Feder 62 in eine Sitzstellung vorgespannt, in welcher der
Vorderseitenabschnitt 58 des unteren Tellerventilgliedes 44 mit
dem Sitz 60 der Hauptventilanordnung 12 in Kontakt
steht, um einen Fluidstrom zwischen dem Fluideinlasskanal 32 und dem
Fluidauslasskanal 34 zu verhindern. Wie im folgenden beschrieben
wird, ist das untere Tellerventilglied 44 ferner in einer
aus dem Sitz gelösten
Stellung positionierbar, in welcher der Vorderseitenabschnitt 58 des
unteren Tellerventilgliedes 44 von dem Sitz 60 der
Hauptventilanordnung 12 beabstandet ist, um einen Fluidstrom
zwischen dem Fluideinlasskanal 32 und dem Fluidauslasskanal 34 zu
ermöglichen.
Das untere Tellerventilglied 44 umfasst noch weiter einen
durch den Vorderseitenabschnitt 58 hindurch ausgebildeten
Fluidkanal 64, damit Fluid zwischen der Kammer 54 und
dem Fluidauslasskanal 34 fließen kann. Der Fluidkanal 64 gleicht
den Fluiddruck zwischen der Kammer 54 und dem Fluidauslasskanal 34 aus.
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In ähnlicher
Weise umfasst das obere Tellerventilglied 48 einen Basisabschnitt 66,
der gleitbar innerhalb einer Kammer 68 der Ventilbohrung 38 gelagert
ist. Zwischen dem Basisabschnitt 66 und dem sekundären Gehäuseabschnitt 20 ist
eine Dichtung 70 angeordnet, welche die Kammer 68 vor
dem Fluidaulasskanal 36 abdichtet. Das obere Tellerventilglied 46 umfasst
ferner einen Vorderseitenabschnitt 72, der wahlweise in
einen Sitz 74 eingreift, der in dem Hauptgehäuseabschnitt 18 der
Hauptventilanordnung 12 ausgebildet ist. Es sei angemerkt,
dass das obere Tellerventilglied 46 und das untere Tellerventilglied 44 vorzugsweise
eine identische Konstruktion aufweisen, um Konstruktion und Montage zu
vereinfachen.
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Das
obere Tellerventilglied 46 ist normalerweise über eine
Feder 76 in eine Sitzstellung vorgespannt, in welcher der
Vorderseitenabschnitt 72 des oberen Tellerventilgliedes 46 mit
dem Sitz 74 der Hauptventilanordnung 12 in Kontakt
steht, um einen Fluidstrom zwischen dem Fluidauslasskanal 34 und dem
Fluidablasskanal 36 zu verhindern. Wie im folgenden beschrieben
wird, ist das obere Tellerventilglied 46 ferner in einer
aus dem Sitz gelösten
Stellung positionierbar, in welcher der Vorderseitenabschnitt 72 des
oberen Tellerventilgliedes 46 von dem Sitz 74 der
Hauptventilanordnung 12 beabstandet ist, um einen Fluidstrom
zwischen dem Fluidauslasskanal 32 und dem Fluidablasskanal 34 zu
ermöglichen.
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Der
Kolben 48 ist innerhalb der Kolbenbohrung 40 gleitbar
gelagert und bildet dadurch eine obere Kolbenkammer 78 und
eine untere Kolbenkammer 80. Zwischen dem Kolben 48 und
der Kolbenbohrung 40 ist eine Dichtung 82 angeordnet,
welche die obere Kolbenkammer 78 von der unteren Kolbenkammer 80 abdichtet.
Der Kolben 48 ist über
einen Befestiger 84 fest an der Ventilspindel 50 zwecks
Bewegung mit dieser angebracht. Insbesondere enthält der Kolben 48 eine
durch diesen hindurch ausgebildete Öffnung 86, die derart
bemessen ist, dass sie ein oberes Ende 88 der Ventilspindel 50 aufnimmt.
Dann ist der Kolben 50 zwischen einer ersten Schulter 90 an
der Ventilspindel 50 angrenzend an das obere Ende 88 und dem
Befestiger 84 eingeschlossen. Zwischen der unteren Kolbenkammer 80 und
der Kammer 68 verläuft ein
Fluidkanal 92, der die Ventilspindel 50 umgibt.
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Die
Ventilspindel 50 umfasst ferner eine zweite Schulter 94 und
eine dritte Schulter 96. Die zweite Schulter 94 ist
derart bemessen, dass sie in den Vorderseitenabschnitt 72 des
oberen Tellerventilgliedes 46 eingreift, um das obere Tellerventilglied 46 in
Abhängigkeit
von der Aufwärtsbewegung
des Kolbens 48 entgegen der Vorspannkraft der Feder 76 wahlweise
nach oben zu bewegen. In ähnlicher
Weise ist die dritte Schulter 96 derart bemessen, dass
sie in den Vorderseitenabschnitt 58 des unteren Tellerventilgliedes 44 eingreift,
um das untere Tellerventilglied 44 in Abhängigkeit
von der Abwärtsbewegung des
Kolbens 48 entgegen der Vorspannkraft der Feder 62 wahlweise
nach unten zu bewegen. Ein unteres Ende 98 ist innerhalb
einer Hülse 100 gleitbar
gelagert. Die Hülse 100 ist
innerhalb einer Führüngsbohrung 102 positioniert.
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Zwischen
dem Fluidauslasskanal 34 und der unteren Kolbenkammer 80 erstreckt
sich ein Fluidkanal 103. Der Fluidkanal 103 enthält eine
Dichtung 104, die entlang dem Fluidkanal 103 zwischen
dem Hauptgehäuseabschnitt 18 und
dem sekundären
Gehäuseabschnitt 20 angeordnet
ist, um die Trennfläche
dazwischen abzudichten.
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Immer
noch in 2 umfasst das Schnellablassventil 14 der
verstellbaren Drucksteuervorrichtung 10 ein Gehäuse 105,
eine Ventilbohrung 106, einen Durchflusskanal 108,
einen Einlassvorsteuerkanal 110, einen Auslassvorsteuerkanal 112 und
einen Ablasskanal 114. Innerhalb der Ventilbohrung 106 des
Schnellablassventils 14 ist gleitbar ein Schnellablass-Ventilkegelelement 116 angeordnet
und definiert dadurch eine Einlasskammer 118 und eine Auslasskammer 120.
Die Einlasskammer 118 ist fluidmäßig mit einem Auslass des proportionalen
Reglers 16 verbunden. Die Auslasskammer 120 ist über den Auslassvorsteuerkanal 112 fluidmäßig mit
der oberen Kolbenkammer 78 verbunden. Das Schnellablass-Ventilkegelelement 116 umfasst
einen Vorderseitenabschnitt 122, der in Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen der Auslasskammer 120 und
der Einlasskammer 118 wahlweise in einen an einem Ende
des Ablasskanals 114 ausgebildeten Sitz 124 eingreift.
Das Schnellablass-Ventilkegelelement 116 ist in einer Sitzstellung
positionierbar, so dass es mit dem Sitz 124 des Ablasskanals 114 in Kontakt
kommt, um einen Fluidstrom zwischen der oberen Kolbenkammer 78 und
dem Ablasskanal 114 zu verhindern. Das Schnellablass-Ventilkegelelement 116 ist
ferner aus dem Sitz gelösten
Stellung positionierbar, in welcher der Vorderseitenabschnitt 122 des
Schnellablass-Ventilkegelelementes 116 von dem Sitz 124 des
Ablasskanals 114 beabstandet ist, um das Fluid in der oberen
Kolbenkammer 78 ablassen zu können. Das Schnellablass-Ventilkegelelement 116 umfasst
ferner einen Umgehungsschenkel 126, der um den Umfang des Schnellablass-Ventilkegelelementes 116 herum
verläuft,
der normalerweise vorgespannt ist, um in die Wand der Ventilbohrung 106 einzugreifen.
Durch den Umgehungsschenkel 126 kann Fluid in Abhängigkeit
von einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Einlassvorsteuerkanal 110 und
dem Auslassvorsteuerkanal 112 an diesem vorbeifließen. Das
Schnellablassventil 14 ist an dem sekundären Gehäuseabschnitt 20 der
Hauptventilanordnung 12 angebracht.
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Der
proportionale Regler 16 ist in Fluidverbindung mit der
Hauptventilanordnung 12 an dem Schnellablassventil 14 befestigt,
um den Auslass und/oder Ablass aus der Hauptventilanordnung 12 zu steuern.
Insbesondere erstreckt sich ein Fluidkanal 128 zwischen
dem Fluideinlasskanal 32 der Hauptventilanordnung 12 und
dem Durchflusskanal 108 des Schnellablassventils 14.
Der Durchflusskanal 108 des Schnellablassventils 14 ist
wiederum fluidmäßig mit
einem Einlass des proportionalen Reglers 16 verbunden und
stellt dadurch eine Einlassfluidquelle zum Betreiben des proportionalen
Reglers 16 bereit. Zwischen dem Durchflusskanal 108 und
dem sekundären
Gehäuseabschnitt 20 der
Hauptventilanordnung 12 bzw. dem proportionalen Regler 16 sind eine
Dichtung 130 und eine Dichtung 132 angeordnet,
um die Trennfläche
dazwischen abzudichten. In ähnlicher
Weise ist zwischen dem Einlassvorsteuerkanal 110 und einem
Auslass des proportionalen Reglers 16 eine Dichtung 134 angeordnet.
Ebenso ist zwischen dem Auslassvorsteuerkanal 112 und dem sekundären Gehäuseabschnitt 20 der
Hauptventilanordnung 12 eine Dichtung 136 angeordnet,
um die Trennflächen
dazwischen abzudichten.
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Wie
am besten in 1 zu sehen ist, enthält der proportionale
Regler 16 im allgemeinen ein verstellbares Druckventil 138,
das von einer Bedienungsperson einstellbar ist, um einen Vorsteuerdruckausgang
durch ein proportionales Vorsteuerventil 140 hindurch zu
steuern. Ein Druckgeber 142 liefert Fluiddruckinformationen
zu dem verstellbaren Druckventil 140.
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FUNKTIONSWEISE
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1 und 2 stellen
das verstellbare Drucksteuerventil 10 in seiner unbetätigten oder
neutralen Stellung dar, bei der kein Fluiddruck zu dem Fluideinlasskanal 32 geführt wird.
In dieser Stellung spannt die Feder 62 das untere Tellerventilglied 44 derart
nach oben vor, dass der Vorderseitenabschnitt 58 des unteren
Tellerventilgliedes 44 gegen den Sitz 60 des Hauptkörperabschnitts 18 zur
Anlage gebracht wird und dadurch die Verbindung zwischen dem Fluideinlasskanal 32 und
dem Fluidaullasskanal 34 schließt. In ähnlicher Weise spannt die Feder 76 das
obere Tellerventilglied 46 derart nach unten vor, dass
der Vorderseitenabschnitt 72 des oberen Tellerventilgliedes 46 gegen
den Sitz 74 des Hauptkörperabschnitts 18 zur
Anlage gebracht wird und dadurch die Verbindung zwischen dem Fluidauslasskanal 34 und
dem Fluidablasskanal 36 schließt. Auf Grund des im wesentlichen
gleichen Fluiddrucks innerhalb der oberen Kolbenkammer 78 und
der unteren Kolbenkammer 80 befindet sich der Kolben 48 in
seiner neutralen Stellung. Demgemäß ist die Ventilspindel 50 derart
positioniert, dass weder die zweite Schulter 94 noch die
dritte Schulter 96 eine Lösekraft jeweils entgegen dem
oberen Tellerventilglied 46 oder dem unteren Tellerventilglied 44 ausübt. Ebenso
befindet sich das Schnellablass-Ventilkegelelement 116 auf Grund
des im wesentlichen gleichen Fluiddrucks innerhalb des Auslassvorsteuerkanals 112 und
des Einlassvorsteuerkanals 110, in einer aus dem Sitz gelösten Stellung
relativ zu dem Sitz 124 des Ablasskanals 114.
In dieser aus dem Sitz gelösten
Stellung kann Fluid innerhalb der oberen Kolbenkammer 78 und
des Auslassvorsteuerkanals 112 durch den Ablasskanal 114 hindurch
abgelassen werden. Demgemäß befinden
sich die obere Kolbenkammer 78, die untere Kolbenkammer 80,
der Fluidauslasskanal 34, der Fluideinlasskanal 32 und
der Fluidablasskanal jeweils im wesentlichen auf Umgebungsdruck.
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3 stellt
die erste Einleitung von Fluiddruck in die verstellbare Drucksteuervorrichtung 10 dar.
Insbesondere wird Fluiddruck in den Fluideinlasskanal 32,
den Fluidkanal 128, den Durchflusskanal 108 und
in den Einlass des proportionalen Reglers 16 eingeleitet.
Der proportionale Regler 16 gibt einen Auslassvorsteuerdruck
oder Regulatordruck gemäß einem
an das proportionale Vorsteuerventil 140 angelegten Steuersignal
aus. Dieser Auslassvorsteuerdruck von dem proportionalen Regler 16 wird in
den Einlassvorsteuerkanal 110 eingeleitet und wirkt mithin
auf eine Rückseite
des Schnellablass-Ventilkegelelementes 116. Durch diesen
Vorsteuerdruck wird der Vorderseitenabschnitt 122 des Schnellablass-Ventilkegelelementes 116 zur
Anlage an den Sitz 124 des Ablasskanals 114 gebracht,
und dadurch wird die Verbindung zwischen der oberen Kolbenkammer 78 und
dem Fluidablasskanal 114 geschlossen. Gleichzeitig legt
sich der Umgehungsschenkel 126 des Schnellablass-Ventilkegelelementes 116 um,
so dass Fluid aus dem Einlassvorsteuerkanal 110 in den
Auslassvorsteuerkanal 112 und in die obere Kolbenkammer 78 strömen kann.
In 1 wäre
das Schnellablassventil 14 in der gezeigten Weise derart
positioniert, dass Fluid durch den obersten Abschnitt des Ventils 14 fließt.
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Der
Fluiddruck in der oberen Kolbenkammer 78 ist größer als
der Fluiddruck in der unteren Kolbenkammer 80, wodurch
eine nach unten gerichtete Kraft auf den Kolben 48 ausgeübt wird.
Diese nach unten gerichtete Kraft auf den Kolben 48 bewirkt, dass
der Kolben 48 und die Ventilspindel 50 nach unten
geschoben werden. Wie in 3 zu sehen ist, bewirkt die
Abwärtsbewegung
der Ventilspindel 50, dass die dritte Schulter 96 in
den Vorderseitenabschnitt 58 des unteren Tellerventilgliedes 44 eingreift und
dadurch das untere Tellerventilglied 44 aus dem Sitz 60 löst und Fluid
aus dem Fluideinlasskanal 32 in den Fluidauslasskanal 34 fließen lässt. Diese
Stellung wäre
die am weitesten rechts befindliche Stellung des in 1 dargestellten
Ventils 12. Wie in 4 zu sehen
ist, setzt sich der Fluidstrom von dem Fluideinlasskanal 32 zu
dem Fluidauslasskanal 34 fort, bis die Kraft von dem Fluiddruck
in dem Fluidauslasskanal 34, dem Fluidkanal 103 und
der unteren Kolbenkammer 80 und die Kraft der Feder 62 im wesentlichen
gleich dem Fluiddruck in der oberen Kolbenkammer 78 ist,
wodurch der Kolben 48 und die Ventilspindel 50 zur
Rückkehr
in eine neutrale Stellung und das untere Tellerventilglied 44 zum
Wiederaufsetzen auf den Sitz 60 veranlasst werden.
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5 stellt
das Schnellablassen der Hauptventilanordnung 12 dar. Insbesondere
wird bei dieser Betriebsart der Auslassdruck des proportionalen Reglers 16 derart
vermindert, dass der Fluiddruck an dem Einlassvorsteuerkanal 110 kleiner
als der Fluiddruck in der oberen Kolbenkammer 78 der Hauptventilanordnung 12 ist.
Durch diese Druckdifferenz wird das Schnellablass-Ventilkegelelement 116 in
der Ventilbohrung 106 zum Gleiten gebracht und aus dem
Sitz 124 des Ablasskanals 114 gelöst. Durch das
Lösen des
Schnellablass-Ventilkegelelements 116 aus
dem Ablasskanal 114 wird Fluiddruck in der oberen Kolbenkammer 78 und
dem Auslassvorsteuerkanal 112 durch den Ablasskanal 114 hindurch
abgelassen, wodurch der Fluiddruck in der oberen Kolbenkammer 78 und
dem Auslassvorsteuerkanal 112 bis auf den Druck in dem
Auslass des Vorsteuerkanals 110, der effektiv gleich dem
atmosphärischen
ist, vermindert wird. In 1 würde Fluid durch den untersten
Abschnitt des Schnellablassventils 14 hindurch abgelassen.
Wenn der Fluiddruck innerhalb der oberen Kolbenkammer 78 abnimmt,
wird durch die Druckdifferenz zwischen der unteren Kolbenkammer 80 und
der oberen Kolbenkammer 78 eine nach oben gerichtete Kraft
auf den Kolben 48 ausgeübt. Diese
nach oben gerichtete Kraft auf den Kolben 48 bewirkt, dass
sich der Kolben 48 und die Ventilspindel 50 nach
oben verschieben. Wie in 5 zu sehen ist, wird die zweite
Schulter 94 durch die Aufwärtsbewegung der Ventilspindel 50 in
Eingriff mit dem Vorderseitenabschnitt 72 des oberen Tellerventilgliedes 46 gebracht,
wodurch sich das oberen Tellerventilglied 46 aus dem Sitz 74 löst und das
schnelle Ablassen von Fluid aus dem Fluidauslasskanal 34 in
den Fluidablasskanal 36 ermöglicht. Das heißt, das Ventil 12 würde in seine
am weitesten links befindliche Stellung verschoben (1).
Wie in 6 zu sehen ist, setzt sich der Fluidstrom aus
dem Fluidauslasskanal 34 in den Fluidablasskanal 36 fort,
bis die Kraft von dem Fluiddruck innnerhalb des Fluidauslasskanals 34,
des Fluidkanals 103 und der unteren Kolbenkammer 80 und
die Federkraft von der Feder 62 im wesentlichen gleich
dem Fluiddruck in der oberen Kolbenkammer 78 ist (der effektiv
gleich dem Umgebungsdruck ist), wodurch der Kolben 48 und die
Ventilspindel 50 zur Rückkehr
in eine neutrale Stellung und das obere Tellerventilglied 44 durch
die Kraft der Feder 76 zum Wiederaufsetzen auf den Sitz 60 veranlasst
werden.
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Die
verstellbare Drucksteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzt die Fähigkeit,
schnell auf einen Vorsteuerdruck anzusprechen und folglich in Abhängigkeit
von einem Vorsteuerdrucksignal den Austrittsfluiddruck schnell auf
einen höheren
oder niedrigeren Druck zu ändern
und dabei einen Fluidstrom zu einem Zylinder oder einer Vorrichtung
bereitzustellen. Die verstellbare Drucksteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung kann bei jedem Fluiddruck einschließlich des Nulldrucks in ihrem
Bereich anlaufen und sich schnell auf jeden anderen Druck in ihrem
Bereich einstellen. Sie ist einmalig in ihrer Fähigkeit, ihren Druck schnell
zu erhöhen
oder zu senken und dabei gleichzeitig einen Fluidstrom bereitzustellen.