DE2319698A1 - Regelventil - Google Patents

Description

DIpI. Ing. Helmut Zoepke 2319693 DIpI. Ing. Carl O. Zoepke

' Patentanwälte München, 18. April 1973

θ München 5, Erhardtstraße θ

Il/al

Regelventil

1194; D-9288

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil mit konstanter Regelung eines zu einem oder von einem hydraulischen Verbraucher strömenden Druckmittels mittels eines VentilSchiebers, der in einem Ventilgehäuse durch Einwirkung der Druckflüssigkeit auf zwei gegenüberliegende wirksame Flächen des Ventilschiebers entgegen der Wirkung einer Feder zwischen einer Einlaß- und Auslaßöffnung axial verschiebbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen konstanten Durchfluß in zwei Richtungen ermöglicht und bei einem Hydrauliksystem" mit offener und geschlossener Mittelstellung anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Verbindungsleitung zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung ein einstellbares Durchflußmeßelement zur Erzeugung— einer Druckdifferenz angeordnet ist, die zur konstanten Regelung der Flüssigkeitsströmung zwischen dem Ventilschieber und der Einlaß- und Auslaßöffnung auf die. beiden wirksamen Flächen des Ventilschiebers-einwirkt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Einlaßöffnung und die eine wirksame Fläche des Ventilschiebers über einen Kanal miteinander verbunden, in den ein Drosselventil eingesetzt ist. Weiterhin ist vorgesehen, daß die zweite, dem Differenzdruck ausgesetzte wirksame Fläche des Ventilschiebers und die Verbindungsleitung über einen

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zweiten Kanal miteinander in Verbindung stehen.

Das Drosselventil ist vorzugsweise drehbar ausgebildet und

mit einer zentrischen Bohrung versehen.

Von weiterer wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist, daß die Bohrung ein abgerundet ausgebildetes Ende aufweist und der Ventilschieber unter der Wirkung mehrerer mit unterschiedlicher Kraft in verschiedenen Richtungen wirkenden Federn steht. Hierdurch ist es möglich, den Durchfluß in der einen und in der anderen Richtung mit unterschiedlichen Werten konstant zu halten.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäß ausgebildete Regelventil in der Neutralstellung, einen Querschnitt durch das Ventil, einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch das Ventil in abgewandelter Ausführungsform zur Anwendung bei einem offenen Hydrauliksystem, das Regelventil mit einem abgeänderten Drosselventil, das der Fig. 1 entsprechende Regelventil in einer abgewandelten Ausführungsform der Federanordnung und

Fig. 6: das Regelventil nach Fig._J-, mit einem modifizierten Drosselventil;»

In Fig. 1 ist ein eine geschlossene Mittelstellung aufweisendes Regelventil Io dargestellt, das ein Gehäuse 11 und Einlaß- und Auslaßöffnungen 12, 14 sowie eine Verbindungsleitung 19 aufweist, die aus einem Zuströmkanal 16 und einer Bohrung 2o be-

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steht, welche die Einlaß- und Ausläßöffnung 12, 14 miteinander verbinden. Das eine Ende 21 der B.ohrung 2o ist durch einen Stopfen 24 verschlossen. In der Bohrung 2o ist ein Ventilschieber 18 axial verschiebbar gelagert, der durch eine Feder 26 in seiner Neutralstellung gehalten wird. Der Ventilschieber 18 kann durch Drückflüssigkeit verstellt werden, die durch ein Durchflußelement 13 und ein Druckausgleichselement 15 strömt.

Das Regelventil Io dient zur Regelung einer Flüssigkeitsmenge, und zwar unabhängig von der Strömungsrichtung und des auf die Flüssigkeit einwirkenden Druckes. Auf diese Weise kommt" man zu einem in zwei Durchfluß richtungen wirksamen Ventil _P . ' -welches nach beiden Richtungen eine variable oder feste Flüssigkeitsregelung ermöglicht.

■^ -

Das Durchflußelement 13 weist ein Drosselventil 22 mit einem veränderbaren oder einstellbaren Ventilelement 32 und einem Kanal 3o auf. Das Drosselventil 22 schneidet den Zuströmkanal 16 derart, daß an dieser Stelle eine kontrollierbare Druckdifferenz erzeugt wird. Im Ausführungsbeispiel der Fig. ist das Drosselventil 22 als Drehschieberventil mit einer sich quer dadurch erstreckenden Bohrung 3.4 ausgebildet. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann das Ventil 22 mit einem Handgriff 23 versehen sein, der stufenlos einstellbar und in bestimmten Stellungen verriegelbar ausgebildet sein kann. Solche Drehventile werden in der Hydraulik im allgemeinen nicht angewandt, da sich bei Flüssigkeitsabschluß die Belastungen auf der Hochdruckseite unangenehm bemerkbar machetf;- 3Jn_dsr-^ gestellten Ausführungsbeispiel bildet das Drehschieberventil jedoch eine veränderbare öffnung, d.h. ein vollständiger Flüssigkeitsabschluß findet nicht statt, vielmehr lediglich ein geringfügiger Druckabfall. Im Ventilgehäuse 11 ist zwischen der Einlaßöffnung 12 und einer ersten wirksamen

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Fläche 72 des Ventilschiebers 18 ein zu einer Druckkammer 21 führender Kanal 3o vorhanden. Eine Bewegung bzw. Verstellung des Drosselventils 22 ermöglicht eine Regelung der Flüssigkeit smenge, die zu dem Ventilschieber strömt, indem zwischen der Einlaßöffnung 12 und der Bohrungskammer 36 eine Druckdifferenz erzeugt wird.

Die Bohrungskammer 36 ist ein Teil der Bohrung 2o, die, wie oben bereits erwähnt, durch den Stopfen 24 abgeschlossen ist/ um einen Austritt von Hochdruckflüssigkeit zu vermeiden. Der Stopfen 24 besitzt eine Bohrungsausnehmung 38 zur Aufnahme des einen Endes 52 des Ventilschiebers 18. Ferner besitzt der Stopfen an seiner Außenseite ein kegelstumpfförmiges Teil 4o, das dazu dient, einmal das Entfernen des Stopfens zu erleichtern und zum anderen einen Sicherungsring 42 zu halten. Wie weiter aus Fig. 1 hervorgeht, besitzt der außenliegende Teil 41 der Bohrung 2o eine Abschrägung 43 und eine Schulter 45, um einen leichten Zusammenbau zu gewährleisten. Der Sicherungsring '42 hält die Einheit zusammen und eine Gummi- dichtung 44 stellt sicher, daß kein Flüssigkeitsverlust auftreten kann. Eine Führungskante 46 des Stopfens 24 bildet eine Abstützfläche für die Druckfeder 26, die sich mit ihrem anderen Ende an einer Schulter 48 der Bohrung 2ο abstützt.

Der Ventilschieber 18 besitzt einen Federtragteil 5o und eine Ringausnehmung 52. Der Tragteil 5o ist von der Feder 26 umgeben und bildet gleichzeitig Abstützungen für Scheiben 54, 56, wobei die Scheibe 54 durch einen Haltering 58 gesichert ist. Bewegt sich der Ventilschieber 18 nach links, so wird die Scheibe 56 durch die Schulter des Ventilschiebers von der Schulter 48 abgehoben, während die Scheibe 54 sich auf der Führungsfläche 46 abstützt, wodurch die Feder 26 zusammengedrückt wird. In ähnlicher.Weise wird bei einer Rechtsbewegung

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des Ventilschiebers 18 durch den Haltering 58 die Scheibe 54 von der Führungsfläche 46 abgehoben, während sich die Scheibe 56 auf der Schulter 48 abstützt und dadurch wiederum die Feder 26 zusammendrückt.

Der Stegteil 52 des Ventilschiebers 18 ist hanteiförmig mit einer ersten und zweiten Steuerfläche 62 und 64 ausgebildet, die Flüssigkeitsabdichtungen zwischen benachbarten Wandteilen 66, 68 der Bohrungskammer 36 bilden, wenn der Ventilschieber 18 entweder nach links oder nach rechts bewegt wird.

Die Bohrungskammer 36 ist mit einer Steuerfläche 76 geeigneten Durchmessers versehen, so daß bei einer Linksbewegung des Ventilschiebers 18 eine komplette Flüssigkeitsabdichtung durch die Schulter 78 der zweiten Steuerfläche 64 erreicht wird. Es ist ersichtlich, daß eine entsprechende Flüssigkeitsabdichtung erreicht wird, wenn der Ventilschieber 18 hinreichend weit nach rechts·bewegt wird, da dann durch die Schulter der ersten Steuerfläche 62 der Zuströmkanal 16 abgeschlossen wird. Es ergibt sich somit, daß durch den Ventilschieber 18 die durch den Zuströmkanal 16 oder die Auslaßöffnung 14 strömende Flüssigkeit abgeschlossen werden kann, als auch eine stufenlose-Einstellung der Durchflußmengen erzielt werden kann. Der Teil 7o der Bohrungskammer 36 steht in Verbindung mit der wirksamen Fläche 72 der Steuerfläche 64 und der Kanal 3o enthält eine Druckkammer 71, um den Ventilschieber 18 nach links bewegen zu können. Wenn der Ventilschieber 18 nach links bewegt wird, ist der Teil 5o in der Bohrungsausnehmung 38 des Stopfens 24 gelagert, während die zweite Steuerfläche 64 die Flüssigkeitsverbindung zu der Auslaßöffnung 14 begrenzt.

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~ 6

Eine entsprechende hydraulische Druckkammer 73 zum Rechtsverschieben des Ventilschiebers 18 ist im Bohrungsteil 74 angeordnet, die einen weiteren Kanal 28 und eine wirksame. Fläche 75 aufweist. Durch das 'Durchflußmeßelement 13 wird dieJFlüssigkeitsmenge zugemessen/ die auf eine Verstellung des ιVentilschiebers 18 einwirkt, um die geregelte Flüssigkeitsmenge konstant zu halten.

Im Betriebszustand der Ausführung nach Fig. 1 tritt Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung 12 ein und strömt entlang dem Drehschieberventil 22 in den Zuströmkanal 16.*Der Einlaßdruck gelangt gleichzeitig über den Kanal 3o in die Druckkammer 71. Durch das Drosselventil 22 wird zwischen den Druckkammern 71 und 73 ein Druckabfall oder eine Druckdifferenz^ erzeugt. Die Druckdifferenz ist abhängig von der Einlaßströmung und der Lage der Bohrung 34 des Drosselventils 22, Die durch den Zuströmkanal 16 strömende Flüssigkeit gelangt über den zweiten Kanal 28 zur Druckkammer 73. Die restliche Flüssigkeit gelangt über die Bohrungskammer 36 in die Auslaßöffnung 14. Bei einer .Rückwärtsströmung gelangt die Flüssigkeit zunächst in die Auslaßöffnung 14 und strömt dann zu der Einlaßöffnung 12.

Der Ventilschieber 18 reagiert auf den Durchsatz, da der höhere Druck an der Einlaßöffnung 12 zu der Druckkammer 71 und der niedrigere Druck im Zuströmkanal 16 zu der Druckkammer 73 geleitet wird. Hieraus resultiert, daß, nachdem am Drosselventil 22 die gewünschte Durchflußleistung eingestellt worden ist und sich ein ausgeglichener Systemzustand eingestellt hat, nachfolgende Änderungen in der Zuströmung und der entsprechende Druckabfall am Drosselventil 22 ausgeglichen werden, indem durch den -Ventilschieber 1.8 die Auslaßöffnung 14 geöffnet oder geschlossen wird, um die ursprünglich eingestellte Durchfluß-

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rate einzuhalten. Damit ergibt sich, daß nach der Einstellung des Drosselventils 22 eine Durchflußerhöhung an der Einlaßöffnung 12 einen höheren Druckabfall am Drosselventil 22 zur Folge hat und damit auch der Drück in der Druckkammer 71 ansteigt), wodurch der Ventilschieber nach links verstellt wird. Infolge dieser Linksbewegung des Ventilschiebers 18 wird der Abfluß durch die Abflußöffnung 14 begrenzt, so daß derJursprünglich eingestellte Durchfluß aufrechterhalten wird. Wenn der Druck an der Einlaßöffnung 12 abfällt, wird zum Ausgleich des Hydrauliksystems der- Ventilschieber 18 nach rechts bewegt und dadurch die Auslaßöffnung 14 mehr geöffnet. Die Feder 26 ist vorgespannt, um eine Bewegung des Ventilschiebers 18 in beiden Richtungen zu begrenzen und diesen in bezug auf den Zuströmkanal 16 und die Auslaßöffnung 14 in seiner Neutralstellung zu halten,- wobei jedoch, wenn eine Bestätigung erfolgt, die Möglichkeit erhalten bleibt, einen Ausgleich entgegen der Wirkung der Feder 26 zu erzielen. Die Bewegung des Ventilschiebers 18 wird somit durch Änderungen im Druck innerhalb der Kammern 71 und 73 erzeugt und durch die Feder 26, die den Ventilschieber 18 in seiner neutralen Stellung zu halten sucht.

Bei Umkehrung der Strömungsrichtung, d.h., wenn die Flüssigkeit zunächst in die Auslaßöffnung 14 strömt, funktionieren das Durchflußelement 13 und das Druckausgleichselement 15 in der oben beschriebenen Weise. Das Druckausgleichselement 15 umfaßt den Kanal 28, die Druckkammer 73 und den Teil 52 des Ventil- - Schiebers 18. -Da bei der Rückströmung der Kanal 28 in bezug auf den Teil 52 stromabwärts liegt, wird der Druckabfall wiederum am Ventil 22 eingestellt. Somit wird wiederum eine Druckdifferenz zwischen der Druckkammer 71 und 73 erzeugt. Hieraus folgt, daß der Ventilschieber 18 nach rechts bewegt und durch die Kante 8o der Steuerfläche 62 ein konstanter Durchfluß aufrechterhalten wird.

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In Fig. 3 ist ein in zwei Richtungen wirksames Regelventil dargestellt, das mit offener Mittelstellung ausgebildet ist, wobei es an einen einfachwirkenden Zylinder (nicht dargestellt) angeschlossen ist, der beispielsweise bei einer Zugkraftregelung -für ein mit offener Mittelstellung versehenes Hydrauliksystem benutzt wird. Um eine Last anzuheben, strömt Flüssigkeit in die Auslaßöffnung 14a ein und verläßt die Einlaßöffnung 12a, um schließlich zu dem Zylinder zu strömen. Der an der Einlaßöffnung 12a vorhandene Druck wird über einen Kanal

80 zu einer Druckkammer 83 des Ventilschiebers 18a geleitet, während der im Zuströmkanal 16a herrschende Druck über einen Kanal 82 zu der Druckkammer 81 am rechten Ende des Ventilschiebers 18a geleitet wird. Ein erhöhter Durchfluß erzeugt einen Druckabfall am Drosselventil 32, woraus sich in der Kammer

81 ein höherer Druck als in der Kammer 83 einstellt» Die Druckdifferenz verschiebt den Ventilschieber 18a nach links, wodurch der Ablaufkanal 84 zu einem nicht dargestellten Flüssigkeitstank oder einer sonstigen stromabwärts liegenden Verbrauchsstelle geöffnet wird. Wenn die Last abgesenkt ' werden soll, tritt Flüssigkeit zunächst in die Einlaßöffnung 12a ein und strömt zu der Auslaßöffnung 14a. In diesem Fall erzeugt ein erhöhter Durchsatz einen höheren Druck in der Kammer 83 als in der Druckkammer 81, wodurch der Ventilschieber 18 nach rechts verschoben wird, so daß der Durchfluß an der Kante 86 der Steuerfläche 62 begrenzt wird. Der Ablaufkanal 84 öffnet sich dabei nicht.

Durch den Ventilschieber 18a wird der Durchfluß nur gedros-r selt, wenn die Last abgesenkt wird, wie das notwendig ist, wenn die Flüssigkeit aus dem nicht dargestellten Zylinder ausströmt. Wird die Last angehoben, wird Flüssigkeit von einer nicht dargestellten Pumpe geliefert und in diesem Fall ist eine Drosselung in einem Hydrauliksystem mit offener Mittelstellung unerwünscht, da sonst ein unzulässig

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hoher Drück erzeugt würde. Bei einem Ablauf der Flüssigkeit anstelle einer Begrenzung der überschüssigen Flüssigkeit
wird nur ein ausreichender Druck entwickelt, um die Last
zu heben, wodurch ein geringerer Leistungsverlust eintritt, als dies der Fall wäre, wenn eine Begrenzung vorhanden wäre. Bei dem konstanten Drucksystem wird die Drosselung vorteilhaft ausgenutzt, da das System nur genügend Flüssigkeit zur Aufrechthaltung des vollen Druckes liefert und die Hochleistung durch Begrenzung des Durchflusses und Aufrechterhalten des Druckes bei geringem Leistungsverlust in bester Weise
geregelt wird. Systeme mit offener Mittelstellung erfordern daher eine Bypass-Regelung, während ein System mit geschlossener Mittelstellung eine Steuerung mit Begrenzung erfordert.

Fig. 4 zeigt.ein Regelventil, das mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 übereinstimmt, mit der Ausnahme, daß das Drosselventil 88 einen unterschiedlichen Durchfluß in jeder Richtung erzeugt. Dieser unterschiedliche Durchfluß wird durch die
besondere Gestalt der veränderbaren öffnung 89 erzielt, die an ihrem einen Ende 9ο abgerundet μηα an ihrem anderen Ende 92 scharf ausgebildet ist. Die unterschiedliche Gestaltung
erzeugt verschiedene Durchflußkoeffizienten, die wiederum
einen unterschiedlichen Druckabfall in Abhängigkeit von der Durchflußrichtung erzeugen. Da die Drosselwirkung des Ventilschiebers 18b von dem Druckabfall am Drosselventil 88 abhängig ist, ist die Drosselwirkung und damit der Durchfluß
in den verschiedenen Strömungsrichtungen unterschiedlich.
Das Verhältnis zwischen der Einlaß- und Aus!....strömung ist
abhängig von den Öffnungskoeffizienten der beiden Seiten
der Durchflußöffnung; für eine gegebene Durchflußrate bleibt dieses Verhältnis fest. Die öffnung 89 könnte zur Erzielung unterschiedlicher Durchflußkoeffizit-iten und damit unterschiedlicher· Durchflußverhältnisse für eine unterschiedliche Einstellung des Ventils 88 gestaltet werden, sofern dies not-

wendig ist. . ₃₀984S/0447

- Io -

Fig. 5 zeigt ein doppelwirkendes Regelventil, d.h. ein Ventil mit einer unterschiedlichen Flüssigkeitsregelung in Abhängigkeit, von welcher Seite die Zuströmung erfolgt. Der Ventilschieber 18c wirkt mit zwei Federn 94 und 96 mit unterschiedlicher Charakteristik zusammen._ADie Federn 94 und 96 liegen ineinander und können ebenso wie die Feder 26 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorgespannt sein, soweit dies erforderlich ist. Die Durchflußrate hängt von der bestimmten Charakteristik der für die gegebene Richtung auf den Ventilschieber 18c einwirkenden Feder ab, da für jede Richtung eine Feder wirksam ist. Somit ist die durch die Druckdifferenz erzeugte Kraft zum Bewegen des Ventilschiebers 18c in jede Richtung unterschiedlich. Das Verhältnis zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ist abhängig von der Federcharakteristik, der Vorspannung usw.

Daraus ergibt "sich, daß der Einlaß in bezug auf den Auslaß verändert werden.könnte, wozu unterschiedliche Wege des Ventilschiebers' bei einer bestimmten Drosselwirkung nötig sind. Drosselausnehmungen im Ventilschieber 18c könnten ebenfalls vorgesehen sein und würden diese Wirkung unterstützen.

In Fig. 6 ist eine weitere Anordnung zum Verändern des Verhältnisses zwischen Einlaß und Auslaß dargestellt. Hier besitzt das Drosselventil 98 ein Rückschlagventil loo mit einer Durchlaßöffnung Io2. In einer Durchflußrichtung schließt das Ventil loo und es bleibt lediglich die Durchflußöffnung

Io2 geöffnet, woraus sich ein geringer Durchfluß ergibt, um den Ventilschieber 18d zu aktivieren. In der umgekehrten Durchflußrichtung öffnet das Rückschlagventil loo und es kann somit ein größerer Durchfluß für die Verstellung des •Ventilschiebers 18d zur Wirkung kommen. Das Verhältnis

- 11 -

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zwischen der Einlaß- und der Auslaßströmung hängt von der Durchflußrate des Rückschlagventxls loo und der Öffnung Io2 ab.

Die theoretische Arbeitsweise des Regelventils sei anhand der Ausführung in Fig. 1 beschrieben. Es wird Zuströmflüssigkeit mit dem Druck P, in die Einlaßöffnung 12 eingeleitet.. Die Flüssigkeit wird dann durch das manuell einstellbare Drosselventil 22, welches eine wirksame Öffnungsfläche A , aufweist, auf den'Druck P₂ reduziert. Der Druck P, und P₂ wirken auf die wirksame Fläche 72 mit der Fläche A , und

pi

die wirksame Fläche 75 mit der Fläche A _o. Es wird hier

p2

-unterstellt, daß die Flächen A _Ί und A „ normalerweise

pl p2

gleich sind. Hieraus resultiert, daß der Ventilschieber 18 nach links bewegt wird, wodurch die Größe der veränderbaren Öffnung A ₂ abnimmt, welche sich zwischen der Schulter 78 und einer Kante der Steuerfläche 76 erstreckt. Damit wird die Flüssigkeit an der veränderbaren öffnung A ₂ gedrosselt und der Druck wird mithin weiter reduziert auf P₃ und dann über die Auslaßöffnung 14 abgeleitet. In stabilem Zustand und unter der Voraussetzung, daß kein Lecköl vorhanden ist, ergeben sich folgende Verhältnisse:

1. Durchflußöffnungs-Gleichung Durchfluß durch die manuell einstellbare öffnung A ,

(D

Durchfluß durch die veränderbare öffnung A₂

Wobei K, = Durchflußkoeffizient für die öffnung A ..

- 12 - 309845/0447

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Κ_ = Durchflußkoeffizient für die

Öffnung A_q2
J* - Flüssigkeitsdichte

2. Ein ständiger Durchfluß bei A , muß gleich dem

Durchfluß bei A ~ sein.

oz

Q₁ = Q₂ = Q (3)

3. Die sich aus der Momentengleichung ergebende Summation der auf den Ventilschieber entlang seiner Achse wirkenden Kräfte sind gleich der sich aus der Flüssigkeitsströmung in- und außerhalb des Regelbereichs ergebenden Momentenänderung .

.Da A, = A₂ ist, wird Gleichung (4)

wobei F = Federkraft
s

V, = Zuflußgeschwiiidigkeit Vj = Abflußgeschwindigkeit Q = Abflußwinkel in bezug auf die Ventilachse

In bezug auf Gleichung (1) ist die Öffnung A , für eine bestimmte Durchflußrate manuell eingestellt/ die gleichbleibt. Der Durchflußkoeffizient K₁ und die Flüssigkeitsdichte bleiben für den gleichen Betriebszustand annähernd konstant. Aus diesem Grund bleibt das:'Produkt ^[/z annähernd konstant. Die Gleichung (1)

kann demnach wie folgt geschrieben werden: . - 13 -

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wobei C eine Konstante ist.

Aus Vorstehendem ergibt sich,,daß zur Regelung des Durchflusses mit nahezu konstanter Menge die Druckdifferenz P, - P_ soweit wie möglich konstant gehalten werden muß, und zwar unabhängig von den Änderungen der Drücke P, und P₃. Die Druckdifferenz P, - P₂ wird durch Änderung der variablen öffnung A _ in Abhängigkeit von den Druckänderungen bei P, und/oder P annähernd konstant gehalten.

Die Änderung der Öffnungsfläche A ₂ wird durch Verstellen des Ventilschiebers 18 erreicht.

Die Druckdifferenz P- - P₃ ist auf die Druckflüssigkeitsrate und die Gleichgewichtsstellung des.Ventilschiebers abgestellt, was durch Gleichung (5) bestimmt wird. In Gleichung (5) kann die Zulaufgeschwindigkeit V, für praktische Zwecke vernachlässigt werden. Die Abflußgeschwindigkeit V₂ ist eine Funktion der Durchflußmenge Q und der variablen öffnung A ₂, die ihrerseits wieder eine Funktion der Ventilschieberstellung χ ist.

wobei C_v = Auslaßkoeffizient

In der gleichen Weise ist die Federkraft F₀ eine Funktion der Ventilschieberstellung x.

fc = Federsteifheit

X, = Anfangsdruck

" ¹⁴ " 309845/0447

Die Gleichung (5) kann wie folgt geschrieben werden:

Hieraus wird klar, daß die Genauigkeit der Regelung hauptsächlich durch den feinfühligen Ausgleich der Federkraft

und die den Druckfluß induzierende Kraft bestimmt wird. Erstere steht im Verhältnis zur anfänglichen Druckkraft und FederSteifheit, während letztere mit der Durchflußrate und der geometrischen Gestaltung der veränderbaren Öffnung A _ verbunden ist.

^x) — t

COS Oj(Cy Ao?)).

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Claims (8)

Ref. 1194; D-9288 Patentansprüche:

1. "^Regelventil mit konstanter Regelung eines zu einem oder

von einem hydraulischen Verbraucher strömenden Druckmittels, mittels eines Ventilschiebers, der in einem Ventilgehäuse entgegen der Wirkung einer Feder zwischen einer Einlaß- und Auslaßöffnung durch Einwirkung der Druckflüssigkeit auf zwei gegenüberliegende, wirksame Flächen des Ventilschiebers axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Verbindungsleitung (19) zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung (12, 12a, 14, 14a) ein einstellbares Durchflußmeßelement (13) 7 zur Erzeugung einer Druckdifferenz angeordnet ist, die zur konstanten Regelung der Flüssigkeitsströmung zwischen dem Ventilschieber (18) und der Einlaß- und Auslaßöffnung (12, 12a, 14, 14a) auf die beiden wirksamen Flächen (72, 75) des Ventilschiebers (18) einwirkt .

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/· daß die Einlaßöffnung (12, 12a) und die eine wirksame Fläche (72) des Ventilschiebers (18) über einen Kanal (3o, 82) miteinander verbunden sind, in den ein Drosselventil (22, 32) eingesetzt ist.

3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, dem Differenzdruck ausgesetzte wirksame Fläche (75) des VentilSchiebers (18) und die Verbindungsleitung (19) über einen zweiten Kanal (28) miteinander in Verbindung stehen.

- 16 -

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4. Regelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (22) drehbar ausgebildet und mit einer zentrischen Bohrung (34) versehen ist.

5. Regelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung
(34) ein abgerundet ausgebildetes Ende (9o) aufweist.

6. Regelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Durchflußmeßelement (13) und dem zweiten Kanal

(28) ein Zuflußkanal (16) erstreckt.

7. Regelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche

X bis'6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (18)" unter Wirkung mindestens einer ihn in Neutralstellung haltenden Feder (26) steht.

8. Regelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche

- 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber unter Wirkung mehrerer mit unterschiedlicher Kraft in verschiedene Richtungen wirkender Federn (94, 96) steht. .

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