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Ventil zur Steuerung und Regelung des Volumenstroms oder
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des Druckes eines vorzugsweise hydraulischen Mediums Die Erfindung
betrifft ein Ventil zur Steuerung und Regelung des Volumenstroms oder des Druckes
eines vorzugsweise hydraulischen Mediums mit einem in dem Strömungsweg angeordneten
Stellglied.
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Beispielsweise bei der Steuerung-von Werkzeugmaschinen tritt das Problem
auf, zwischen zwei Strömungsmengen eines hydraulischen Mediums umzuschalten, wobei
die kleinere Volumenstrommenge z.B. dem Vorschub und die gröbere Volumenstrommenge
dem Eilgang zugeordnet ist. Hierfür ist es bekannt, zwei gesonderte, auf den jeweils
gewünschten Volumenstrom eingestellte Ventile sowie ein Umschaltventil vorzusehen.
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Mittels des Umschaltventils wird entweder das eine oder das andere
Ventil angesteuert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung vorzuschlagen,
die die bekannte Anordnung vereinfacht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgem.aB vorgesehen, daß das
Stellglied des Ventils wenigstens zwei unterschiedliche Wirkstellungen aufweist,
und jeweils eine Endlage des Hubweges eines vcrzugsweise als Elektromagnet ausgebildeten
Betätigungselementes einer der Wirkstellungen zugeordnet ist, und die Länge des
Hubweges im Bereich beider Endlagen verstellbar ist. Das Stellglied, welches bei
einem Ventil zur Steuerung und Regelung des Volumenstroms vorzugsweise als beweglicher
Teil einer Blende ausgebildet sein kann, ist mittels des Betätigungselementes zwischen
zwei Wirkstellungen bewegbar, wobei die eine Wirkstellung dem einen Volumenstrom,
(beispielsweise
dem Vorschub) und die andere Wirkstellung dem anderen Volumenstrom (beispielsweise
dem Eilgang) zugeordnet sein kann. Beide Volumenstrommengen sind dadurch einstellbar,
daß die Lange des Hubweges des Betätigungselementes im Bereich beider Endlagen verstellbar
ist. Anstelle der bei der bekannten Anordnung erforderlichen zwei gesonderten Ventile
und des zusätzlich erforderlichen Umschaltventils kann ein einziges Ventil gemäß
der Erfindung treten.
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Darüber hinaus ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemSße Ventil auch
zur Steuerung bzw. Regelung von Druckern eingesetzt werden kann9 derart, daß jeweils
eine der Wirkstellungen des Stellgliedes einem bestimmten Druck zugeordnet ist,
so daß durch Verstellung des Betätigungselementes zwischen zwei Drtkken umgeschaltet
werden kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß zur
Einstellung einer Endlage die Lage eines den Arbeitsbereich begrenzenden Anschlages
des Bet-igungselementes relativ zu einem den Volumenstrom oder den Druck beeinflussenden9
im Verhältnis zu dem Stellglied unbeweglichen Ventilteil einstellbar ist, und zur
Einstellung der anderen Endlage der Rückhub einstellbar ist. Dies ist besonders
bei einem als Elektromagnet ausgebildeten Betätigungselement vorteilhaft9 da bei
Verstellung der einen Endlage durch Verstellung der gesamten Elektromagnetanordnung
zu dem relativ zu dem Stellglied unbeweglichen Ventilteil die Lage des Magnetankers
zu der Magnetspule unverändert bleibt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels naher erläutert. Es zeigen: Fig 1 eine schematische Längsschnittdarstellung
eines Venteils gemäß der Erfindung; Fig 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in
Fig. 1.
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Das dargestellte A usführungsbeispiel zeigt ein Ventil zur Steuerung
und Regelung des Volumenstroms eines hydraulischen Mediums9 welches dem insgesamt
mit 1 bezeichneten Ventil in
Pfeilrichtung A zugeführt wird. Das
Ventil weist ein Blendengehäuse 2 auf, welches ein insgesamt mit 4 bezeichnetes
und nicht im einzelnen beschriebenes Differenzdruckventil aufweist. Das Blendengehäuse
weist ein oberes Teil 5 mit einem Außengewinde 6 auf, auf weiches ern Einstellknopf
7 mit Innengewinde 8 aufgeschraubt ist. Der Einstellknopf weist eine Skalierung
9 auf, die durch Verdrehung gegenüber einem Skalenfestpunkt 10 verstellbar- ist.
Der obere Teil des Einstellknopfes 7 ist als Ankerrohr 1 eines eine Wicklung 12
und einen Magnetanker aufeisenden Elektromagneten ausgebildet, dessen Stromversorgung
über Steckerzungen 14, 15 und (nicht dargestellte) Kabel erfolgt. Die Magnetspule
12 ist durch eine auf das obere Ende 16 des Magnet-Ankerrohres II aufgeschraubte
Mutter 17 gesichert. In der Zeichnung ist die obere Endlage des Magnetankers 13
dargestellt. Die untere Endlage wird durch die obere Stirnfläche 18 eines Magnet-Polkerns
19 bestimmt. Der Magnetanker 13 ist durch einen Magnetstößel 20 verlängert, gegen
dessen untere Stirnfläche eine mit einer als Hohlkolben ausgebildeten Stellbiende
verbundene Justierschraube anliegt. Die Stellbiende 22 wird durch eine gegen einen
Federteller 23 anliegende Druckfeder bzw. Rückstellfeder 24 nach oben gedrückt,
derart, daß der Magnetanker 13 gegen die Stirnfläche einer in einem Innengewinde
des Teiles 16 verdrehbar angeordneten Einstellspindel 25 anliegt. Die Einstellspindel
weist an ihrem oberen Ende einen mit einer Skala 26 versehenen Einstellknopf 27
auf.
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Das hydraulische Medium wird dem Ventil aus Richtung A über Kanäle
28 und 29 zugeführt und strömt in einen die Stellblende umgebenden Ringkanal 30.
Die Stellblende weist über ihren Umfang verteilt Blendenfenster 31 auf, und zwar
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vier schlitzförmige Fenster 31 gleicher Größe.
Je nach dem Maß, in welchem die durch die Oberkante des Ringkanals 30 gebildete
Blenden-Steuerkante von den Blendenfenstern überdeckt wird, kann das hydraulische
Medium aus dem Ringkanal 30 über die Blendenfenster 31 in den Raum 33 und von dort
durch Cffnungen 34 in der Stellblende in einen Raum 35 und von dort über das durch
eine Feder 36 abge-
stützt9 nicht näher erläuterte Differenzdruckventil
in einen Ausgangskanal 37 gelangen, von dem aus das Medium in Richtung B abströmt0
Durch Betätigung des die Spule 12 und den Anker 13 aufweisenden Elektromagneten
ist der Anker 13 um den Hubweg "c2 entgegen der Kraft der Feder 24 nach unten verschiebbar,
und zwar soweit, bis die untere Stirnseite des Ankers 13 gegen die obere Stirnfläche
des Magnet-Polkerns 19 anliegt. Geschieht dies, so wird über den Magnetstößel 20
und die Justierschraube 21 die Stellblende 22 nach unten bewegt, was zur Folge hat,
daß die Blendenfenster 31 einen größeren Durchflußquerschnitt als in der oberen
Endlage freigeben.
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Somit ist das Ventil 1 durch Betätigung des Elektromagneten zwischen
zwei Volumenstrommengen einstellbar. Das Differenzdruckventil 4 wirkt jeweils als
Druckwaager Die obere Endlage entspricht der Stellung für einen kleineren Volumenstrom,
der beispielsweise bei dem Vorschub einer Werkzeugmaschine erforderlich ist, während
die untere Endlage einem größeren Volumenstrom entspricht, wie er beispielsweise
bei dem Eilgang der Werkzeugmaschine erforderlich ist.
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Beide Werte sind verstellbar bzw. einstellbar. Die untere Endlage
kann dadurch verstellt werden, daß der Einstellknopf 7 verdreht wird. Dadurch wird
die gesamte Elektromagnet°Anordnung gegenüber dem Magnet-Polkern und damit dem Gehäuse
2 entsprechend der zeichnerischen Darstellung nach oben bzw. nach unten bewegt,
wodurch die untere Endlage des Hubweges des Magnetankers 13 verstellt wird, mit
der Folge, daß der Durchlaßquerschnitt der Blendenfenster 31 in der unteren Endlage
ebenfalls verstellt wird. Mit einer Verstellung der unteren Endlage wird auch die
obere Endlage und damit der durch die Blendenfenster 31 in der oberen Endlage freigegebene
Durchflußquerschnitt verstellt. Eine Nachjustierung bzw. auch eine von der Einstellung
der unteren Endlage unabhängige Einstellung der oberen Endlage (kleinerer Offnungsquerschnitt)
kann durch Verdrehen der Einstellspindel 25 durch Betätigung des Einstellknopfes
27 erfolgen. Das er-
findungsgemäße Ventil ermöglicht somit durch
Betätigung des Elektromagneten ein wiederholgenaues Schalten zwischen zwei Volumenströmungen
des hydraulischen Mediums. Es sei noch bemerkt, daß für den Fachmann selbstverständliche
Einzelheiten, wie Dichtungen od. dgl., in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
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Die Erfindung ist nicht auf das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. So kann eine
entsprechend abgewandelte Anordnung auch zur Drucksteuerung zwischen beispiels weise
zwei Druckwerten eines hydraulischen Mediums eingesetzt werden.