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Vorrichtung zur Regelung der Durchflußmenge in entgegengesetzten Strömungsrichtungen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln eines strömenden Mediums in zwei
Durchflußrichtungen, dessen Prinzip auf der Kombination zwischen Differenzdruckventil
und Drossel beruht.
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Es sind Mengenregler bekannt, die einen vom Verbraucher benötigten
ölstrom regeln oder den Arbeitsdruck reduzieren, indem eine Drossel in Durchflußrichtung
der Druckwaage oder dem Differenzdruckventil vor- oder nachgeschaltet ist. Ohne
großen Aufwand sind diese Mengenregler für eine Durchflußrichtung anwendbar. In
der Gegenrichtung werden Druckwaage und Drossel frei durchflossen, so daß nur eine
Spülwirkung auftritt. Sollen Mengenregler in beiden Durchflußrichtungen wirken,
so sind entweder zwei Mengenregler zu kombinieren, oder es ist ein zusätzlicher
Aufwand an Umsteuerschiebern und Rückschlagventilen erforderlich, der die Genauigkeit
des geregelten ölstromes ungünstig beeinflußt. Außerdem ist bei Mengenregeleinrichtungen
für zwei Durchflußrichtungen der Aufwand größer und komplizierter.
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Weiterhin existieren Durchflußregeleinrichtungen, die das strömende
Medium in zwei oder mehr gleiche Teilströme aufteilen oder diese Teilströme zu einem
gemeinsamen Druckmittelstrom vereinigen. Es sind auch Strom- oder Mengenteiler für
zwei Durchflußrichtungen bekannt. Zunächst existiert ein Mengenteiler, der im Grundprinzip
genauso aufgebaut ist wie ein Mengenteiler für nur eine Durchflußrichtung. Im Gehäuse
sind im Zufluß- oder Abflußkanal zwei federbelastete Kolben ineinander angeordnet.
Durch den Gesamtstrom des Mediums wird der innere Kolben verschoben und gibt die
im äußeren Kolben befindlichen gleich großen Drosselquerschnitte frei. über Druckmittelkanäle
fließen die Teilströme auf die Stirnseiten eines Regelkolbens, über Rückschlagventile,
Ringnuten, Drosselkerben und über Anschlüsse zum Verbraucher. Die Rückschlagventile
und Drosselkerben sind paarweise angeordnet, so daß die Möglichkeit besteht, die
beispielsweise von den Arbeitszylindern kommenden Teilströme zu einem Druckölstrom
zu vereinigen.
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Eine weitere bekannte Ausführungsart arbeitet in beiden Durchflußrichtungen
nach dem Mengenreglerprinzip, wobei Steuerkolben zur Regelung der Durchflußmenge
und Richtungsschieber vereinigt sind. Der erwähnte Kolben läuft in der Steuerbüchse,
die Drosselöffnungen aufweist. Weiterhin gehören zu diesem Mengenteiler zwei Differenzdruckventile,
die als Regelkolben arbeiten und über Vierwege-Steuerschieber den Gesamtstrom teilen
oder durch Umkehr der Flußrichtung die Teilströme vereinigen. Bei diesen bekannten
Mengenteilem wird eine ölstromteilung oder -vereinigung mehr oder weniger genau
erreicht. Die Ausführungen, die eine Vereinigung der Teilströme ermöglichen, sind
durch einen komplizierten Aufbau und einem großen Arbeitsaufwand gekennzeichnet.
Bei dem zuerst geschilderten Mengenteiler ist außerdem eine Korrektur der Stellung
des Arbeitskolbens, beispielsweise wenn ein Arbeitskolben seine Endlage früher erreicht
hat als der andere, nicht möglich.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, unter Beseitigung der an bekannten
Anordnungen aufgezeigten Nachteile eine Einrichtung zum Regeln eines strömenden
Mediums in zwei Durchflußrichtungen zu schaffen, die es ermöglicht, bei einfachem
Aufbau den Gesamtstrom des Mediums zu regeln, in mindestens zwei Teilströme zu teilen
oder mindestens zwei Teilströme zu vereinigen.
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Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Regelung der Durchflußmenge in
entgegengesetzten Strömungsrichtungen in einer Leitung mit Hilfe einer in die Leitung
eingeschalteten Meßdrossel und einem in dieser Leitung befindlichen federbelasteten,
auf den an der Drossel herrschenden Differenzdruck ansprechenden Ventil und besteht
darin, daß der Meßdrossel ein federbelastetes, auf den Differenzdruck an der Drossel
ansprechendes Ventil vorgeschaltet und ein zweites, ebensolches Ventil der Drossel
nachgeschaltet ist und daß die der Feder entgegenlastende Seite des der Drossel
vorgeschalteten Ventils und die federbelastete Seite des der Drossel nachgeschalteten
Ventils mit dem Druck vor der Drossel beaufschlagt sind, während die jeweils andere
Seite der beiden Ventile mit dem Druck hinter der Drossel beaufschlagt ist.
An
Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels werden der Aufbau und
die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung aufgezeigt.
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Zwei auf Differenzdruck ansprechende Ventile 1, 2, die
je einen federbelasteten Regelkolben 3, 4 beinhalten,
sind durch zwei Nebenleitungen 5, 6 an die Hauptleitung 7 angeschlossen.
Diese Nebenleitungen sind über den Ringraum 8, 9 der Ventile über eine Verbindungsleitung
10, 11 mit je einer Meßdrossel 12,13 verbunden. Von diesen
beiden Drosseln 12 und 13 führen zwei Verbindungsleitungen 14 und
15
zu zwei weiteren auf Differenzdruck ansprechenden Ventilen 16 und
17, die ebenfalls je einen Regelkolben 18 und 19 beinhalten.
Der jeweilige Ringraum 21 und 25 dieser Ventile ist über je eine Leitung
22 und 23 mit einem nicht dargestellten Arbeitszylinder in Verbindung. Von
den Verbindungsleitungen 10, 11,
14 und 15 zwischen Ventil und Drossel
führen je eine Leitung 24, 25, 26 und 27 zu der freien Stimfläche
des federbelasteten Regelkolbens und je eine Leitung 28, 29, 30 und
31 zu der federbelasteten Stimfläche des Regelkolbens 3, 4,
18 und 19.
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Das durch die Leitung 7 strömende Medium gelangt über die beiden
Leitungen 5 und 6 als jeweils ungeregelter Teilstrom über die Ringräume
8 und 9 der Ventile 1 und 2 und über die Leitungen
10 und 11 zu den auf gleichen Wert eingestellten Drosseln 12 und
13. Der vor den Drosseln auftretende höhere Druck liegt gleichzeitig durch
die Leitungen 24 und 25 auf der freien Stirnseite der Regelkolben
3 und 4 der Ventile 1 und 2 und durch die Leitungen 28 und
29 auf der federbelasteten Stimfläche der Regelkolben 18
und
19 der Ventile 16 und 17 vor. Durch Beaufschlagung der Gegenseiten
der Regelkolben mit dem reduzierten Druck über die Leitungen 26, 30, 14 und
15,
27,31 und der zusätzlichen Federkraft der Ventile 1
und 2
werden die Regelkolben in gleicher Stellung gehalten, so daß nur gleiche, durch
die Steuerkanten 32 und 33 geregelte Ströme fließen. Sollte eine Ungleichmäßigkeit
auf einer der beiden dargestellten, beispielsweise der linken Seite des Stromteilers
auftreten, so staut sich das Medium vor der Drossel 12. Der Druck vor der Drossel
steigt an und bewirkt über die Leitung 24 die Verschiebung des Regelkolbens nach
links, da die jetzt auf der federfreien Seite des Regelkolbens wirkende Kraft größer
ist als die auf der federbelasteten Seite. Der Kolben wird damit wieder in eine
dem Gleichgewicht entsprechende Lage gebracht. Dabei wird der Zuflußquerschnitt
verringert. Die Folge davon ist ein Abfallen des Druckes vor der Drossel und ein
Wiederherstellen der normalen Betriebsverhältnisse. Da mit dem Druck vor der Drossel
über die Leitungen 28 und 29 gleichzeitig die federbelastete Seite
der Regelkolben 18 und 19 der Ventile 16 und 17 beaufschlagt
wird, zu der Federkraft also noch die hydraulische Druckkraft hinzukommt, werden
die Regelkolben bis zum Anschlag auf der federfreien Seite verschoben und die Ventile
16 und 17 ohne irgendwelche Beeinflussung des Förderstromes durchflossen.
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Bei einer Vereinigung von zwei Teilströmen, die durch die Leitungen
22 und 23 dem Stromteiler zufließen, übernehmen ebenfalls die im Ausführungsbeispiel
den Drosseln dabei vorgeschalteten Ventile 16 und 17 die Regelfunktion.
Die Ventile 1 und 2 werden in diesem Falle frei durchflossen. Die Vorgänge
sind dabei denen beim Teilen des strömenden Mediums gleich.