DE69937729T2 - Ventil zum aufteilen des durchflusses - Google Patents

Ventil zum aufteilen des durchflusses Download PDF

Info

Publication number
DE69937729T2
DE69937729T2 DE69937729T DE69937729T DE69937729T2 DE 69937729 T2 DE69937729 T2 DE 69937729T2 DE 69937729 T DE69937729 T DE 69937729T DE 69937729 T DE69937729 T DE 69937729T DE 69937729 T2 DE69937729 T2 DE 69937729T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow rate
flow
fluid
inlet port
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69937729T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69937729D1 (de
Inventor
Yoshiyuki Shin Caterpillar Mitsu. Lt SHIMADA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar SARL
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Mitsubishi Ltd, Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd filed Critical Caterpillar Mitsubishi Ltd
Publication of DE69937729D1 publication Critical patent/DE69937729D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69937729T2 publication Critical patent/DE69937729T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/022Flow-dividers; Priority valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/265Plural outflows
    • Y10T137/2668Alternately or successively substituted outflow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/265Plural outflows
    • Y10T137/2668Alternately or successively substituted outflow
    • Y10T137/268Responsive to pressure or flow interruption
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/265Plural outflows
    • Y10T137/2668Alternately or successively substituted outflow
    • Y10T137/2693Pressure responsive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Durchflussteilerventil, mit dem das Verhältnis von Durchflussmengen zum Aufteilen des Fluids in einem Einlassanschluss in eine Mehrzahl von Auslassanschlüssen frei eingestellt werden kann, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein Durchflussteilerventil wird eingesetzt zum Aufteilen des Fluids in einem Einlassanschluss in eine Mehrzahl von Auslassanschlüssen in einem vorgegebenen Verhältnis der Durchflussmengen unabhängig von den Drücken in den Auslassanschlüssen. Dies ermöglicht die Förderung einer stabilen Durchflussmenge zu hydraulischen Aktuatoren in einer Vielzahl von hydraulischen Systemen bei Verwendung nur einer einzigen Hydraulikölpumpe, wodurch der Kreis vereinfacht und die Kosten für die Vorrichtung gesenkt werden können. Ein derartiges Durchflussteilerventil wird eingesetzt zum Betreiben einer mit hydraulischen Aktuatoren ausgerüsteten Arbeitsgerätschaft und zum Betreiben eines an dieser Gerätschaft angebauten Zusatzgerätes, beispielsweise bei einer Baumaschine, durch das von einer einzigen Hydraulikpumpe geförderte Fluid.
  • Unter Bezugnahme auf 3 enthält ein herkömmliches insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnetes Teilerventil einen Durchflussmengen-Steuerschieber 24 in einem Ventilkörper 22 und eine Nadel 26 in einem Durchflusskanal, der mit einem Einlassanschluss P des Ventilkörpers 22 zur Bildung einer Drossel kommuniziert. Der Durchflussmengen-Steuerschieber 24 ist frei gleitend in eine Schie ber-Gleitbohrung 22a eingesetzt, die im Ventilkörper 22 ausgebildet ist, und wird von einer an einer Endseite (linke Endseite in 3) des Durchflussmengen-Steuerschiebers 24 angeordneten Druckfeder 25 gegen seine andere Endseite gedrückt. Die Schieber-Gleitbohrung 22a kommuniziert mit dem Einlassanschluss P, einem Auslassanschluss A und einem Auslassanschluss B. Ein Teil des Fluids im Einlassanschluss P fließt zum Auslassanschluss B über die Nadel 26 und den Durchflussmengen-Steuerschieber 24, und seine Restmenge fließt zu dem Auslassanschluss A über den Durchflussmengen-Steuerschieber 24. Aufgrund der Drosselwirkung wird eine Druckdifferenz zwischen der Aufstromseite der Nadel 26 und ihrer Abstromseite erzeugt. Der Druck an der Abstromseite wird an ein Ende geführt, an dem die Druckfeder 25 des Durchflussmengen-Steuerschiebers 24 angeordnet ist, und der Druck an der Aufstromseite wird zu dem anderen Ende des Durchflussmengen-Steuerschiebers 24 geleitet. Die Nadel 26 ist an dem Ventilkörper 22 über ihr Außengewinde 26a festgelegt. Der Wert (Öffnungsgrad) der Drossel wird durch Einstellen des Einschraubwertes der Nadel 26 gesteuert. Die auf ihren Einschraubwert eingestellte Nadel wird durch eine Fixiermutter 26b gesichert.
  • Der Durchflussmengen-Steuerschieber 24 gleitet in der Schieber-Gleitbohrung 22a aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite, die durch den Öffnungsgrad der Nadel 26 bestimmt wird, wodurch die Öffnungen am Auslassanschluss A und am Auslassanschluss B eingestellt werden und demgemäß der Durchfluss eingestellt und geteilt wird. Wenn sich die Drücke im Auslassanschluss A und im Auslassanschluss B ändern, erfahren auch die Durchflüsse zu diesen Anschlüssen über den Durchflussmengen-Steuerschieber 24 eine Änderung in Abhängigkeit von einer Änderung in der Druckdifferenz vor und nach dem Passieren des Durchflussmengen-Steuerschiebers 24. Folglich ändert sich der Durchfluss des in die Nadel 26 fließenden Fluids, um eine Änderung der Druckdifferenz zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der Nadel 26 zu erzeugen. Aufgrund dieser Änderung der Druckdifferenz gleitet der Durchflussmengen-Steuerschieber 24, um ein vorbestimmtes Verhältnis der Durchflussmengen aufrechtzuerhalten, ungeachtet der Änderungen der Drücke am Auslassanschluss A und am Auslassanschluss B. Dementsprechend wird das Verhältnis der Durchflussmengen im Auslassanschluss A und im Auslassanschluss B durch den Drosselöffnungsgrad der Nadel 26 bestimmt.
  • Bei dem vorstehend angegebenen herkömmlichen Durchflussteilerventil besteht das folgende Problem, das gelöst werden muss. Das Verhältnis der Durchflussmengen wird manuell durch Einstellen des Öffnungsgrads der Nadel eingestellt, was das unmittelbare und willkürliche Erreichen der Einstellung in Übereinstimmung mit dem Betriebswert des Bedienhebels erschwert, der vom Bediener gewünscht wird. Daher soll ein Durchflussteilerventil geschaffen werden, welches das Verhältnis von Durchflussmengen unmittelbar ändern kann.
  • In der DE 33 27 608 A1 ist ein Durchflussteilersystem beschrieben, das zum Aufteilen eines Flüssigkeitsdurchflusses zu einem ersten kontinuierlich arbeitenden Verbraucher und zu einem zweiten diskontinuierlich arbeitenden Verbraucher eingesetzt wird. Ein Durchflussteilerventil enthält in einem gemeinsamen Gehäuse einen mit einer Hydraulikpumpe verbundenen Einlassanschluss und zwei Auslassanschlüsse. Ein Auslassanschluss ist mit dem kontinuierlich betriebenen Verbraucher und der andere Auslassanschluss ist mit dem diskontinuierlich betriebenen Verbraucher verbunden. In einer zylindrischen Gehäusekammer ist ein axial verschiebbarer federbelasteter Schieber angeordnet, der die dem Einlassanschluss zugeführte Durchflussmenge in einem gesteuerten Verhältnis der Durchflussmengen für den ersten und zweiten Auslassanschluss teilt. Die zylindrische Kammer ist mit einer Querbohrung verbunden, in der sich ein federbelasteter Steuerkolben befindet. Eine feste Messdrossel ist in einem Verbindungskanal zwischen dem Einlassanschluss und der Querbohrung vorgesehen.
  • Die JP-05 044704 A beschreibt eine Durchflussteilervorrichtung zum Aufteilen von Hydrauliköl, das von einer Ölpumpe in zwei oder mehr Ströme abgefördert wird. Diese Vorrichtung ist so ausgebildet, dass die Steueröffnungen aus einem Einlassanschluss zu einer Mehrzahl von Auslassanschlüssen durch ein Durchflussteiler-Steuerventil geändert werden. Das Steuerventil enthält einen axial verschiebbaren Durchflussmengen-Steuerschieber in einer zylindrischen Kammer eines Ventilgehäuses sowie ein Hilfsventil in diesem Gehäuse mit einem Durchflussmengen-Einstellschieber, der von einem Steuersignal aus einer äußeren Einheit eingestellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorgenannten Tatsachen konzipiert und ihr technischer Gegenstand besteht darin, ein Durchflussteilerventil zu schaffen, welches das Verhältnis der Durchflussmengen unverzüglich und kontinuierlich einstellt, sodass das Fluid am Einlassanschluss mit einem vorbestimmten Verhältnis der Durchflussmengen auf eine Mehrzahl von Auslassanschlüssen aufgeteilt werden kann.
  • Um das oben genannte technische Problem gemäß der Erfindung zu lösen, ist ein Durchflussteilerventil zum Aufteilen des Fluids in einem Einlassanschluss in eine Mehrzahl von Auslassanschlüssen unabhängig von den Drücken in den Auslassanschlüssen vorgesehen, das die Merkmale des Anspruchs 1 enthält.
  • Das Verhältnis der Durchflussmengen kann kontinuierlich auf einen willkürlichen Wert eingestellt werden. Ein hydraulischer Vorsteuerdruck wird als Steuersignal verwendet. Der Durchflussmengenverhältnis-Steuerschieber enthält eine Verstelldrossel, die durch dieses Steuersignal eingestellt wird.
  • Das Verhältnis der Durchflussmengen wird unmittelbar und kontinuierlich auf einen willkürlichen Wert durch das Steuersignal eingestellt. Das Verhältnis der Durchflussmengen wird unmittelbar in Übereinstimmung mit der Größe des Vorsteuerdrucks eingestellt, der das Steuersignal darstellt. Ferner wird das Verhältnis der Durchflussmengen in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Verstelldrossel gesetzt, der durch das Steuersignal eingestellt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schnitt eines Durchflussteilerventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Diagramm einer Kennlinie einer Verstelldrossel eines Durchflussmengen-Steuerschiebers als Verhältnis zwischen dem Schieberhub und dem Öffnungsbereich, und
  • 3 ist eine Schnittdarstellung eines herkömmlichen Durchflussteilerventils.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Durchflussteilerventils wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Gemäß 1 enthält das Durchflussteilerventil 2 einen Ventilkörper 4, der einen Durchflussmengen-Steuerschieber 6 und einen Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber 8 aufweist.
  • Der Ventilkörper 4 hat eine sich in Axialrichtung erstreckende Schieber-Gleitbohrung 7, in der der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 frei gleitend aufgenommen ist, sowie eine sich in Axialrichtung erstreckende Schieber-Gleitbohrung 9, in welcher der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber 8 frei gleitend aufgenommen ist. Der Ventilkörper 4 hat ferner einen Einlassanschluss P, der mit der Schieber-Gleitbohrung 7 und der Schieber-Gleitbohrung 9 von der Außenseite des Ventilkörpers kommuniziert, und weist einen Auslassanschluss A sowie einen Auslassanschluss B auf, die mit der Schieber-Gleitbohrung 7 kommunizieren. Ein Ende (linkes Ende in 1) der Schieber-Gleitbohrung 7 ist mit einer Fluidkammer 7a versehen, deren Durchmesser größer als der der Schieber-Gleitbohrung 7 ist, und ein Ende (linkes Ende in 1) der Schieber-Gleitbohrung 9 weist eine Fluidkammer 9a auf, deren Durchmesser größer als der der Schieber-Gleitbohrung 9 ist. Die Schieber-Gleitbohrung 7 und die Schieber-Gleitbohrung 9 sind miteinander über einen Fluidkanal 4a verbunden. Der Fluidkanal 4a ist ferner mit der Fluidkammer 7a über einen Fluidkanal 4b verbunden. Die Fluidkammer 9a ist zur Entlüftung über einen Fluidkanal 4c offen.
  • Die jeweiligen Enden an einer Seite der Schieber-Gleitbohrung 7 und der Schieber-Gleitbohrung 9 (an der Seite der Fluidkammer 7a und der Fluidkammer 9a) sind durch einen Deckel 10 geschlossen, der am Ventilkörper 4 befestigt ist, und die jeweiligen Enden an ihrer anderen Seite sind durch einen Deckel 12 geschlossen, der am Ventilkörper 4 befestigt ist. Ein Signalanschluss S ist in dem Deckel 12 ausgebildet, um mit der Schieberbohrung 9 zu kommunizieren.
  • Der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 hat einen Bundteil 6a von großem Durchmesser, der durch Gleiten zum Öffnen oder Schließen der Kommunikation mit den Auslassanschlüssen A und B oder zum Einstellen des Öffnungsbereichs dient. Der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 wird gegen den Deckel 12 an dem anderen Ende der Schieber-Gleitbohrung 7 durch eine Druckfeder 14 gedrückt, die in der Fluidkammer 7a an einem Ende der Schieber-Gleitbohrung 7 (in einem in 1 gezeigten Zustand) angeordnet ist. In diesem Zustand überlappt (schließt) der Bundteil 6a von großem Durchmesser den Auslassanschluss A um eine Lappungslänge L1. Die Lappungslänge L1 vermindert sich, wenn der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 in eine Richtung zum Komprimieren der Druckfeder 14 gleitet, sodass ein Unterlappungs(Öffnungs)-Zustand gebildet wird. Der Bundteil 6a von großem Durchmesser befindet sich in einem Unterlappungs(Öffnungs)-Zustand zum Auslassanschluss B um eine Lappungslänge L2. Diese Lappungslänge L2 verkleinert sich, wenn der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 in Richtung zum Komprimieren der Druckfeder 14 verschoben wird. Die Lappungslängen haben eine Beziehung L1 < L2. Ein Fluidkanal 6b ist an einem Ende des Durchflussmengen-Steuerschiebers 6, das in Kontakt mit dem Deckel 12 gelangt, ausgebildet, um eine längs des Außenumfangs des Durchflussmengen-Steuerschiebers 6 ausgebildete Fluidkammer 7b mit dem Einlassanschluss P zu verbinden.
  • Der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber 8 hat einen Bundteil 8a von großem Durchmesser, der durch Gleiten zum Öffnen oder Schließen der Verbindung mit dem Fluidkanal 4b, der mit dem Auslassanschluss B und dem Einlassanschluss P verbunden ist, oder zum Einstellen des Öffnungsbereichs dient, und eine Mehrzahl von Schlitzen 8b, die in dem Bundteil 8a mit großen Durchmesser ausgebildet sind. Der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber 8 wird an den Deckel 12 am anderen Ende der Schieberbohrung 9 durch eine Druckfeder 16 gedrückt, die in der Fluidkammer 9a an einem Ende der Schieberbohrung 9 (in einem in 1 gezeigten Zustand) angeordnet ist. In diesem Zustand erlauben die Schlitze 8b in dem Bundteil 8a mit großem Durchmesser nicht, dass der Einlassanschluss P mit dem Fluidkanal 4a in Verbindung gelangt. Wenn der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber 8 in Richtung zum Komprimieren der Druckfeder 16 (in 1 nach links) durch einen hydraulischen Vorsteuerdruck gedrückt wird, der ein Steuersignal aus dem Signalanschluss S darstellt (das Steuersignal wird später im einzelnen beschrieben), werden die Schlitze 8b zum Fluidkanal 4a geöffnet, und der Öffnungsbereich vergrößert sich mit dem Verschiebebetrag. Dies bedeutet, dass eine Verstelldrossel durch die Schlitze 8b gebildet wird. Die Verstelldrossel ist so ausgebildet, dass ein Öffnungsbereich Ax der Schlitze 8b sich allmählich von Null aus vergrößert bei einer Zunahme des Hubs L3 des Durchflussmengenverhältnis-Einstellschiebers 8, wie dies in 2 dargestellt ist.
  • Als Steuersignal für die Gleitverschiebung des Durchflussmengenverhältnis-Einstellschiebers 8 wird ein hydraulischer Vorsteuerdruck Pp von dem Signalanschluss S geliefert. Als hydraulischer Vorsteuerdruck wird ein Druck eines hydraulischen Druckerzeugers über ein Druckminderventil (nicht dargestellt) geliefert, das frei betrieben wer den kann. Das Druckminderventil erzeugt einen Ausgang durch Reduzieren des Druckfluides aus der hydraulischen Druckquelle, sodass ein Druck von Null bis zu einem dem Betriebswert entsprechenden Druck angehoben wird. Es kann ein manuell betätigtes Druckminderventil oder ein magnetisch betätigtes Druckminderventil verwendet werden.
  • Die Funktion des oben genannten Durchflussteilerventils 2 wird unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
  • Der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber 8 wird von dem hydraulischen Vorsteuerdruck Pp des Steuersignals in eine seinem Druck entsprechende Position verschoben. Wenn nun die Durchflussmenge des zum Einlassanschluss P fließenden Fluids zu der Zeit, bei der die Verstelldrossel 8b zum Fluidkanal 4a geöffnet ist, mit Q0 bezeichnet wird, die Durchflussmenge des durch die Verstelldrossel 8b fließenden Fluids mit Q1 bezeichnet wird, die Drücke vor und hinter der Verstelldrossel 8b mit P1 und P2 bezeichnet werden und der Öffnungsbereich der Verstelldrossel 8b mit Ax bezeichnet wird, dann gilt die folgende Gleichung: Q1 = K·Ax·(P1 – P2)½ (1).
  • Der Druck P2 wird über den Fluidkanal 4b der Fluidkammer 7a zugeführt, in welcher die Feder 14 an einem Ende des Durchflussmengen-Steuerschiebers 6 angeordnet ist, und der Druck P1 wird der Fluidkammer 7b am anderen Ende über den Fluidkanal 6b in dem Durchflussmengen-Steuerschieber 6 zugeführt. In diesem Fall wird das Gleichgewicht der Kräfte in Axialrichtung des Durchflussmengen-Steuerschiebers 6 durch die Gleichung (2) ausgedrückt: S0·P2 + F = S0·P1, d. h., F = (P1 – P2)·S0 (2),worin
  • F
    die Kraft der Druckfeder 14 ist,
    S0
    der Öffnungsbereich des Durchflussmengen-Steuerschiebers 6 ist.
  • Wenn nun der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 um L1 in Richtung einer Kompression der Druckfeder 14 verschoben wird, gilt die folgende Gleichung (3), wenn die Kraft der Druckfeder 14 mit F1 bezeichnet wird: F1 = F0 + k·L1 = ΔP1·S0 (3),worin
  • F0
    die Federkraft ist, wenn sich der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 in einer Neutralposition befindet,
    k
    die Federkonstante der Feder 14 ist,
    ΔP1
    die Druckdifferenz (P1 – P2) vor und hinter den Schlitzen 8b ist.
  • Wenn die Druckdifferenz mit ΔP2·bezeichnet wird, zu der Zeit, bei welcher der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 um L2 in Richtung zum Komprimieren der Feder 14 verschoben wird, gilt die folgende Gleichung (4): F0 + k·L2 = ΔP2·S0 (4).
  • Aus den Gleichungen (3) und (4) ergibt sich die folgende Gleichung (5): ΔP2 = k(L2 – L1)/S0 + ΔP1 = konstant (5).
  • Wenn also das Fluid mit der Durchflussmenge Q1 vom Einlassanschluss P in die Verstelldrossel 8b fließt, öffnet die Verstelldrossel 8b in dem Moment, in dem die Druckdifferenz vor und hinter der Verstelldrossel 8b ΔP0 gemäß den Gleichungen (1) bis (3) übersteigt, und das Fluid fließt in den Auslassanschluss B.
  • Wenn die Gleitverschiebung in eine Richtung (in 1 nach links), in welche die Druckfeder 14 vom Durchflussmengen-Steuerschieber 6 komprimiert wird, mit L bezeichnet wird, wird das Kräftegleichgewicht in Axialrichtung des Durchflussmengen-Steuerschiebers 6 durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt, und zwar in einem Zustand L1 ≤ L ≤ L2: F0 + k·L = (P1 – P2)·S0 (6).
  • Wenn der Druck im Auslassanschluss A mit PA bezeichnet wird, der Druck im Auslassanschluss B mit PB, und wenn PA ≤ PB ist, dann fließt das Fluid aus dem Einlassanschluss P eher zum Auslassanschluss A, wo der Druck gering ist, und andererseits weniger zum Auslassanschluss B. Wenn die Durchflussmenge Q1 abnimmt, vermindert sich jedoch (P1 – P2) entsprechend der Gleichung (1). Der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 verschiebt sich daher in eine Richtung, in welcher L entsprechend der Gleichung (2) abnimmt, d. h., um an einem Punkt nahe L1 ins Gleichgewicht zu gelangen. Dementsprechend wird die Durchflussmenge Q2 des in den Auslassanschluss A fließenden Fluids durch den Durchflussmengen-Steuerschieber 6 gesteuert.
  • Wenn dagegen PA > PB ist, fließt das Fluid eher zum Auslassanschluss B und weniger zum Auslassanschluss A. Wenn die Durchflussmenge Q1 ansteigt, erhöht sich jedoch auch (P1 – P2) entsprechend der Gleichung (1). Der Durchflussmengen-Steuerschieber 6 verschiebt sich daher in eine Richtung, in welcher sich L entsprechend der Gleichung (6) erhöht, sodass er in einem zu L2 nahegelegenen Punkt ins Gleichgewicht gelangt. Demzufolge wird die Durchflussmenge Q1 des in den Auslassanschluss B fließenden Fluids durch den Durchflussmengen-Steuerschieber 6 gesteuert.
  • Aus den Gleichungen (1), (2), (4) und (5) wird demzufolge die Durchflussmenge Q1 des durch die Verstelldrossel 8b fließenden Fluids durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt, unabhängig von den Drücken im Auslassanschluss A und im Auslassanschluss B: K·A·(ΔP1)½ < Q1 < K·A·(ΔP2)½ (7).
  • Dies bedeutet, dass die Durchflussmenge Q1 des durch die Verstelldrossel 8b fließenden Fluids konstant gehalten wird, unabhängig von den Drücken im Auslassanschluss A und im Auslassanschluss B.
  • Durch Steuern des hydraulischen Vorsteuerdrucks PP zum Ändern des Durchflussverhältnis-Einstellventils 8 wird der Öffnungsbereich Ax der Verstelldrossel 8b kontinuierlich verändert zur freien Entnahme der druckkompensierten Durchflussmenge aus dem Auslassanschluss A und dem Auslassanschluss B.
  • Beispielsweise wird das Durchflussteilerventil gemäß der vorliegenden Erfindung für einen Zusatzkreis einer hydraulischen Schaufel einer Baumaschine verwendet, wobei der Auslassanschluss B an den Zusatzkreis und der Auslassanschluss A an den Kreis eines Standardbetriebsgerätes angeschlossen ist, sodass das druckkompensierte Fluid beiden Kreisen mit irgendeiner gewünschten Durchflussmenge zugeführt wird, die vom Vorsteuerdruck Pp gesteuert wird, unabhängig von den Drücken in dem Kreis des Standardbetriebsgerätes und im Zubehörkreis, wodurch ein stabilisierter Betrieb der Aktuatoren realisiert wird.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend ausführlich anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung keineswegs auf das oben genannte Ausführungsbeispiel beschränkt ist und auf vielfältige Art geändert und modifiziert werden kann, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wurde in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein hydraulischer Vorsteuerdruck als ein Steuersignal für den Betrieb des Durchflussmengenverhältnis-Einstellschiebers verwendet; der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber kann jedoch auch durch den Ausgang eines von einem elektrischen Signal betätigten Magneten betätigt werden. Ferner wurde das Ausführungsbeispiel mit zwei Auslassanschlüssen (Auslass A und Auslass B) erläutert; die Anzahl der Auslassanschlüsse ist jedoch keinesfalls auf zwei beschränkt.
  • Gemäß dem entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Durchflussteilerventil kann das Verhältnis der Durchflüsse zum Aufteilen des Fluids im Einlassanschluss in eine Mehrzahl von Auslassanschlüssen unmittelbar und kontinuierlich eingestellt werden.

Claims (4)

  1. Durchflussteilerventil zum Teilen eines Fluids in einem Einlassanschluss (P) in eine Mehrzahl von Auslassanschlüssen (A, B) unabhängig von den Drücken in den Auslassanschlüssen (A, B), mit – einem Durchflussmengen-Steuerschieber (6) zum Teilen einer Durchflussmenge des Fluids in dem Einlassanschluss (P) in einem bestimmten Verhältnis der Durchflussmengen, und – einem Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber (8) zum Einstellen des Verhältnisses der Durchflussmengen zum Steuern des Durchflussmengen-Steuerschiebers (6), wobei der Durchflussmengenverhältnis-Einstellschieber (8) eine durch ein Steuersignal (Pp) aus einer äußeren Einheit einstellbare Verstelldrossel (8b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – wenn kein Steuersignal anliegt, der Öffnungsbereich (Ax) der Verstelldrossel (8b) Null ist, sodass der Einlassanschluss (P) mit keinem der Auslassanschlüsse (A, B) verbunden ist, und – der Öffnungsbereich (Ax) der Verstelldrossel (8b) durch das Steuersignal graduell vergrößert wird, um das Verhältnis der Durchflussmengen kontinuierlich auf einen willkürlichen Wert einzustellen.
  2. Durchflussteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Vorsteuerdruck (Pp) als Steuersignal verwendet wird.
  3. Durchflussteilerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussverhältnis-Einstellschieber (8) eines Stegteil (8a) von größerem Durchmesser zum Öffnen und Schließen der Strömungsverbindung zwischen dem Einlassanschluss (P) und einem der Auslassanschlüsse (B) über einen Fluiddurchlass (4a) aufweist und ferner eine Mehrzahl von Schlitzen (8b) in diesem Stegteil (8a) ausgebildet ist, welche die Verstelldrossel bilden.
  4. Durchflussteilerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (P2) hinter der Drossel (8b) in eine Fluidkammer (7a) an einem Ende des Durchflussmengen-Steuerschiebers (6) eingeführt wird, in welcher eine Feder (14) angeordnet ist, und der Einlassdruck (P1) vor der Verstelldrossel (8b) in eine Fluidkammer (7b) am anderen Ende des Durchflussmengen-Steuerventils (6) eingeführt wird.
DE69937729T 1998-08-04 1999-06-22 Ventil zum aufteilen des durchflusses Expired - Fee Related DE69937729T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21950398A JP3404592B2 (ja) 1998-08-04 1998-08-04 分流弁
JP21950398 1998-08-04
PCT/JP1999/003303 WO2000008341A1 (fr) 1998-08-04 1999-06-22 Soupape repartitrice de debit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69937729D1 DE69937729D1 (de) 2008-01-24
DE69937729T2 true DE69937729T2 (de) 2008-11-27

Family

ID=16736481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69937729T Expired - Fee Related DE69937729T2 (de) 1998-08-04 1999-06-22 Ventil zum aufteilen des durchflusses

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6371150B1 (de)
EP (1) EP1035332B1 (de)
JP (1) JP3404592B2 (de)
DE (1) DE69937729T2 (de)
WO (1) WO2000008341A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040118083A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Delaware Capital Formation, Inc. Clipping mechanism piston actuator
JP4685412B2 (ja) * 2004-11-08 2011-05-18 株式会社豊田自動織機 フローディバイダ
DE102007062649A1 (de) * 2007-12-24 2009-06-25 Hydac Electronic Gmbh Ventilvorrichtung
RU2012157317A (ru) * 2010-05-27 2014-07-10 Грейко Миннесота Инк. Канавка в отверстии для поршня и способы изготовления канавки в отверстии для поршня для последовательного прогрессивного делительного клапана
CN103505110B (zh) * 2013-09-30 2016-05-04 厦门松霖科技有限公司 一种先导阀切换机构及其应用该机构的淋浴系统
CN103486318B (zh) * 2013-09-30 2016-02-24 厦门松霖科技有限公司 一种先导阀切换机构及其应用该机构的组合花洒
CN103511661B (zh) * 2013-09-30 2016-02-03 厦门松霖科技有限公司 一种组合先导阀结构及其应用该结构的淋浴系统
JP6417353B2 (ja) * 2016-03-30 2018-11-07 日立建機株式会社 減圧弁ユニット
CN109058206A (zh) * 2018-09-29 2018-12-21 吕伟健 一种液压流量控制器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1124506A (fr) * 1955-03-29 1956-10-12 Applic Mach Motrices Distributeur hydraulique à double circuit
DE2062308B1 (de) * 1970-12-17 1972-05-04 Rauch C Spül-Ventilanordnung für umsteuerbare hydrostatische Getriebe
US3788339A (en) * 1972-08-18 1974-01-29 Nutron Corp Fluid controlling
US4285268A (en) * 1976-01-22 1981-08-25 White Farm Equipment Company Automatic sequencing valve and system
JPS5474523A (en) * 1977-11-28 1979-06-14 Fujikoshi Kk Distributing and current collecting valve
US4216702A (en) * 1978-05-01 1980-08-12 Eaton Yale Ltd. Pressure sensing regenerative hydraulic system
HU187851B (en) * 1983-02-01 1986-02-28 Danuvia Koezponti Szerszam- Es Keszuelekgyar,Hu Hydraulic differential lock with vaiable range of unsensitiveness
DE3327608C2 (de) * 1983-07-30 1985-06-05 Integral Hydraulik & Co, 4000 Düsseldorf Schaltungsanordnung
US4616671A (en) * 1984-01-27 1986-10-14 Trw Inc. Valve with flow force compensator
DE3542934A1 (de) * 1985-12-04 1987-06-11 Joseph Voegele Ag Progressiv-verteiler fuer schmiermittel
JPS63139302A (ja) 1986-04-22 1988-06-11 Seiko Epson Corp 反射防止膜を有する光学成形物品
JPS63139302U (de) * 1987-03-04 1988-09-13
IT1222940B (it) * 1987-10-19 1990-09-12 Dropsa Spa Distributore idraulico progressivo modulare per impianti di lubrificazione
FR2640329A1 (fr) * 1988-12-13 1990-06-15 Bennes Marrel Dispositif hydraulique de repartition a regulation de debit et vehicule d'epandage le comportant
JPH0544704A (ja) * 1991-03-18 1993-02-23 Akio Oba 作動油の分流装置
US5509391A (en) * 1994-10-03 1996-04-23 Caterpillar Inc. Helmoltz isolation spool valve assembly adapted for a hydraulically-actuated fuel injection system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1035332B1 (de) 2007-12-12
EP1035332A1 (de) 2000-09-13
US6371150B1 (en) 2002-04-16
DE69937729D1 (de) 2008-01-24
JP3404592B2 (ja) 2003-05-12
EP1035332A4 (de) 2006-02-08
JP2000055218A (ja) 2000-02-22
WO2000008341A1 (fr) 2000-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2423243C3 (de) Hydraulisches druckkompensiertes Steuerventil
DE69128882T3 (de) Hydraulisches Steuersystem und Richtungsumschaltventile
DE2813486C2 (de) Steuervorrichtung für Hydraulikpumpen
DE3644745C2 (de)
DE2305798B2 (de) Hydraulische Steuereinrichtung für einen Servomotor, insbesondere für Fahrzeuglenkungen
DE2231217C2 (de) Hydraulische Steuervorrichtung zur lastunabhängigen Steuerung von hydraulisch betriebenen Einrichtungen
DE69937729T2 (de) Ventil zum aufteilen des durchflusses
DE2916575A1 (de) Durchflussregelschieber
WO2008025396A1 (de) Ls-steueranordnung
EP2126371B1 (de) Ventilanordnung
DE3320047C2 (de)
EP1502027B1 (de) Regeleinrichtung mit grenzwertregelventil
EP2871370B1 (de) Ventilanordnung
EP1934487B1 (de) Hydraulische steuervorrichtung
DE1018311B (de) Einrichtung zur automatischen Regelung der Foerdermenge einer Pumpe
DE2656032B2 (de) Hydraulisches System mit mindestens zwei Verbrauchern
DE69630438T2 (de) Durchflussmenregler in einer servolenkung
DE3034859A1 (de) Hydraulisches wegeventil
DE3508432C2 (de)
DE3844400A1 (de) Ventilanordnung fuer ein hydraulisches system
DE2439030A1 (de) Zweistufige stroemungsmengen-steuerventileinrichtung
DE3327590A1 (de) Vorrichtung zur regelung des druckes am ende einer abfuelleitung
DE2655966A1 (de) Hydraulische regelvorrichtung mit einer stellpumpe
DE4219552C2 (de) Vorgesteuertes Zwei-Wegeventil mit einstellbarer, druckunabhängiger Schließzeit
DE2440714C3 (de) Vorrichtung zum lastunabhängigen Regeln eines Hydraulikstromes

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CATERPILLAR JAPAN LTD., TOKYO, JP

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CATERPILLAR SARL, GENF, CH

8339 Ceased/non-payment of the annual fee