DE3308575C2 - Steuerventil - Google Patents
SteuerventilInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerventil mit einem in einer Gehäusebohrung zwischen einer Neutralstellung mit drucklosem Durchlauf und wenigstens einer Steuerstellung verschiebbaren Kolbenschieber zur Arbeitsströmungssteuerung, wobei für den drucklosen Durchlauf ein Druckanschluß zur Gehäusebohrung, ein im Kolbenschieber ausgebildeter Durchgangskanal und ein Ablaufanschluß vorgesehen sind. Bei den bekannten Steuerventilen sind der Druckanschluß, der Durchgangskanal und der Ablaufanschluß so bemessen, daß sich für das durchströmende Druckmittel zwei Drosselstellen mit annähernd gleicher Drosselwirkung ergeben, so daß der Druck im Druckmittel in zwei annähernd gleichen Stufen abgebaut wird. Es resultiert daraus ein störendes lautes Geräusch, wenn aus der Neutralstellung in eine Arbeitsstellung oder umgekehrt geschaltet wird. Erfindungsgemäß wird dieses Geräusch dadurch verringert, daß der Druckanschluß und der Eintrittsquerschnitt des Durchgangskanals einerseits und der Austrittsquerschnitt des Durchgangskanals und der Ablaufanschluß andererseits so bemessen sind, daß der Durchgangsquerschnitt vom Durchgangskanal zum Ablaufanschluß in jeder Kolbenstellung zwischen einer vollen Schließstellung und einer vollständigen Überdeckung zwischen dem Druckanschluß und dem Durchgangskanal größer ist, als der Durchgangsquerschnitt vom Druckanschluß zum Durchgangskanal.
Description
zwischen dem Druckanschluß und dem DurchgangskanaL
Da die Herstellungskosten für ein derartiges Steuerventil durch die Maßnahme zur Geräuschminderung
möglichst nicht oder nur vernachlässigbar angehoben werden sollen, ist eine Ausführungsform besonders
zweckmäßig, wie sie aus Anspruch 3 hervorgeht Diese Aufweitung kann einfach durch Ansenken der den
Durchgangskanal bildenden Bohrung erfolgen.
Alternativ ist auch eine Ausführungsform zweckmä-Big,
wie sie aus Anspruch 4 hervorgeht. Eine Stufenbohrung läßt sich sehr maßgenau und mit geringem technisehen
Aufwand herstellen.
Bei einer weiteren, zweckmäßigen Ausführungsform wird der Kolbenschieber gegenüber der üblichen Handhabung
nicht abgeändert, sondern der Ablaufanschluß entsprechend vergrößert, was zu dem gleichen, wünsehenswerten
Effekt einer Geräuschminderung führt
Günstig ist es dabei, die Vergrößerung cies Ablaufan-Schlusses
auf eine Weise vorzunehmen, wie sie aus Anspruch6 hervorgeht
Die Bemessung der einzelnen Querschnitte in Relation zueinander wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit
von der Fördermenge bzw. dem Arbeitsdruck der Viskosität des Druckmittels und anderer praxisbezogener
Parameter erfolgen.
Nachstehend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein
Steuerventil unter Weglassung von für die Erfindung nebensächlicher Einzelheiten, in einer Steuerstellung
des Kolbenschiebers,
Fig.2 eine Schnittansicht entsprechend Fig. 1, wobei
der Kolbenschieber gegenüber F i g. 1 geringfügig verschoben ist,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform eines Steuervcntils,
Fig.4 eine weitere Ausführungsform eines Steuerventils,
und
F i g. 5 ein Schaubild, aus dem der Verlauf des Druckabbaus erkennbar ist.
Gemäß den F i g. 1 und 2 ist in einem Gehäuse 1 eines
Steuerventils eine Gehäusebohrung 2 angeordnet, in der ein Kolbenschieber 3 in üblicher Weise zwischen
einer Neutralstellung und wenigstens einer Steuerstellung verschiebbar gelagert ist. Der Kolbenschieber 3 ist
gegen eine Verdrehung in der Gehäusebohrung 2 gesichert und sitzt in einem Gleitsitz in der Gehäusebohrung
2, so daß seine Umfangsfläche eine abdichtende Funktion ausübt.
Im Gehäuse 1 ist ein Druckkanal 4 vorgesehen, der mit einem Druckanschluß 5 in die Gehäusebohrung 2
mündet und an einen nicht dargestellten Pumpenzulauf angeschlossen ist.
Dem Druckanschluß 5 diametral gegenüberliegend ist im Gehäuse ein Ablaufkanal 6 vorgesehen, der mit
einem Ablaufanschluß 7 in die Gehäusebohrung 2 mündet. Der Druckanschluß 5 und der Ablaufanschluß 7 sind
gleich groß.
Im Kolbenschieber 3 ist ein Durchgangskanal 8 als Querbohrung ausgebildet, der über den größten Teil
seiner Längserstreckung gleich groß ist, wie der Druckanschluß 5 und der Ablaufanschluß 7. Mit 9 ist der Eintrittsquerschnitt
in den Durchgangskanal 8 bezeichnet. Am dem Ablaufanschluß 7 zugewandten Ende des
Durchgangskanals 8 ist eine kegelige Aufweitung 11 angebracht, so daß der mit 10 bezeichnete Austrittsauerschnitt
des Durchgangskanals 8 größer ist, als der Eintrittsquerschnitt 9.
In Fi g. 1 befindet sich der Kolbenschieber 3 in einer
Absperrstellung, d. h, der Durchgangskanal 8 ist soweit gegenüber dem Druckanschluß 5 und dem Ablaufan-Schluß
7 verschoben, daß keine Strömungsverbindung besteht Das anstehende Druckmittel wird auf nichtdargestellte
Weise einem Arbeitsanschluß zugeführt von dem es der Kolbenschieber 3 in gewünschter Weise zu
einem Verbraucher führt In F i g. 2 wird der Kolbenschieber
3 in Richtung eines Pfeiles 13 in Richtung auf seine Neutralstellung mit drucklosem Durchlauf verschoben.
Es ist erkennbar, daß zwischen dem Austrittsquerschnitt 10 und dem Ablaufanschluß 7 bereits ein
verhältnismäßig großer Durchgangsquerschnitt vor-Hegt,
während der Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Druckanschluß 5 und dem Eintrittsquerschnitt 9 des
Durchgangskanals 8 noch sehr klein ist
Entsprechend stark ist die Drosselwirkung im letztgenannten Bereich, während im erstgenannten Bereich die
Drosselwirkung geringer ist. Die Druckdifferenz im Druckmittel ist deshalb zwischen dem Druckanschluß 5
und dem Durchgangskanal 8 deutlich größer als die Druckdifferenz zwischen dem Austrittsquerschnitt 10
und dem Ablaufanschluß 7, hinter dem das Druckmittel praktisch drucklos ist
Anhand F i g. 5 ist diese Wirkung deutlich erkennbar, wobei auf der vertikalen Achse des Schaubildes der
Druck im Druckmittel aufgetragen ist, während auf der horizontalen Achse der Weg angedeutet ist den das
Druckmittel vom Druckkanal 4 zum Ablaufkanal 6 zurücklegt. Die gesamte Druckdifferenz beträgt dp. Im
Bereich A entsprechend dem Durchtrittsquerschnitt vom Druckanschluß 5 zum Eintrittsquerschnitt 9 ergibt
sich ein Druckdifferenzwert dpa- Im Punkt B ergibt sich
hingegen ein Druckdifferenzwert dpA, wenn das Druckmittel
aus dem Durchgangskanal 8 in den Ablaufkanal 6 übertritt Deutlich erkennbar ist Druckdifferenzwert
dpo erheblich größer als der Druckdifferenzwert dpA.
Da das Druckmittel bei der Entspannung aus dem Durchgangskanal 8 in den im wesentlichen drucklosen
Ablaufkanal weitaus stärker zur Geräuschentwicklung neigt, als bei der Entspannung vom DruckanschluB 5 in
den Durchlaßkanal 8, wo noch ein erheblicher Gegendruck herrscht, ist die Gesamtgeräuschentwicklung geringer,
da das Geräusch, welches das Druckmittel im Punkt A erzeugt durch den im Durchgangskanal 8 herrschenden
Druck gedämpft wird, und da das im Bereich B vom Druckmittel erzeugte Geräusch leiser ist, da dort
die Druckdifferenz kleiner ist.
Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines
Steuerventils, bei dem im Gehäuse 1 der Druckanschluß 5 und der Ablaufanschluß 7 in die Gehäusebohrung
münden, in der der Kolbenschieber 3' verschiebbar ist. Die beiden Anschlüsse sind gleich groß. Der Durchgangskanal
8' im Kolbenschieber 3' besitzt einen Eintrittsquerschnitt 9, der gleich groß ist, wie der Druckanschluß
5. Der Austrittsquerschnitt 10' des Durchgangskanals 8' ist hingegen größer als der Eintrittsquerschnitt
9', da er im Bereich eines Stufenbohrungsabschnittes 14 liegt Der Durchgangskanal 8 ist hierbei insgesamt als
Stufenbohrung ausgebildet.
Wie strichliert angedeutet ist, könnte der im Durchmesser größere Abschnitt der Stufenbohrung auch bis
nahe an den Eintrittsquerschnitt 9 heran verlängert sein.
t>5 Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 ist der
Durchgangskanal 8" über seine gesamte Länge mit gleichbleibender Größe gebildet. Hingegen mündet der
Ablaufkanal 6 mit einem gegenüber dem Druckan-
schluß S vergrößert ausgebildeten Ablaufanschluß T in
die Gehäusebohrung. Der Kolbenschieber 3" erhält somit eine bisher übliche Ausführung. Der vergrößerte
Ablaufanschluß T ergibt sich durch eine kegelförmige Aufweitung 15 des Ablaufkanaies 6. Es könnte — wie in
Fig.3 — auch eine Stufenbohrungsform für den Ablaufkanal 6 gewählt werden.
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Claims (6)
1. Steuerventil, insbesondere für eine Hochdruck- wicklung, obwohl der Druckabbau in zwei Stufen erHydraulik-Anlage, mit einem Gehäuse und einem in 5 folgt Beim Druckabbau vom Druckanschluß in den
einer Gehäusebohrung zwischen einer Neutralstel- Durchgangskanal entsteht ein verhältnismäßig leises
lung mit drucklosem Durchlauf des Arbeitsdruck- Geräusch, da im Durchgangskanal noch ein bcträchtlimittels und wenigstens einer Steuerstellung ver- eher Druck herrscht Hingegen entsteht beim Druckabschiebbaren Kolbenschieber zur Arbeitsströmungs- bau vom Durchgangskanal in den Ablaufkanal ein Versteuerung, wobei für den drucklosen Durchlauf ein io hältnismäßig lautes Geräusch, da im Ablaufkanal prakmit dem Pumpendruck beaufschlagter Druckan- tisch kein Gegendruck mehr vorhanden ist, so daß eine
schluß zur Gehäusebohrung, ein im Kolbenschieber mit starker Geräuschentwicklung verbundene Kavitaausgebildeter Durchgangskanal und ein Ablaufan- tion auftritt Diese Geräuschentwicklung ist in manchen
schluß vorgesehen sind, der einem im wesentlichen Anwendungsfällen des Steuerventils nicht nur störend,
drucklosen Ablaufkanal angehört, dadurch ge· is sondern es kann aus der auftretenden Kavitation auch
kennzeichnet, daß der DruckanschluS (S) und eine mechanische Beschädigung hervorgehen.
der Eintrittsquerschnitt (9) des Durchgangskanals (8, Der Erfindung liegt das technische Problem zugrun-
8', 8") einerseits und der Austrittsquerschnitt (10, de, ein Steuerventil der eingangs genannten An zu
10") des Durchgangskanals und der Ablaufanschluß schaffen, bei dein die Geräuschentwicklung deutlich
(7, T) andererseits so bemessen sind, daß der Durch· 20 verringert ist und auch die Gefahr eines Schadens durch'
gangsquerschnitt vom Durchgangskanal (8, 8', 8") Kavitation reduziert ist
zum Ablaufanschluß (7,7') in jeder Kolbenschieber- Das gestellte Problem wird erfindungsgemäß durch
stellung zwischen einer Schließstellung und einer die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 entvollen Überdeckung zwischen dem Druckanschluß haltenen Merkmale gelöst
und dem Durchgangskanal größer ist, als der Durch- 2s Bei dieser Ausbildung ergeben sich zwar wie beim
gangsquerschnitt vom Druckanschluß zum Durch- Stand der Technik zwei hintereinanderl-egende Dros-
gangskanal. selstellen. in denen das Druckmittel vom Arbeitsdruck
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bis auf den vernachlässigbaren Druck im Ablaufkanal
zeichnet, daß der Austrittsquerschnitt (10, 10') des entspannt wird, jedoch ist die Drosselwirkung zwischen
Durchgangskanals (8, 8') — zumindest in der Rieh- 30 dem Druckanschluß und dem Durchgangskanal stärker,
tung der Kolbenschieberlängsachse gesehen — grö- als zwischen dem Durchgangskanal und dem Ablaufkußer ist als der Eintrittsquerschnitt (9) des Durch- nal. Zwangsweise ergibt sich damit in der ersten Drosgangskanals. selstelle ein wesentlich größerer Druckabbau, als in der
3. Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, da- zweiten Drosselstelle. Da jedoch der Druckabbau in der
durch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (8) 3s ersten Drosselstelle in den Durchgangskanal hinein ereine Bohrung ist die im Bereich des Austrittsquer- folgt, wo noch ein beträchtlicher Restdruck im Druckschnittes (10) eine kegelige Aufweitung (It) auf- mittel vorliegt ist hier die Geräuschentwicklung nicht
weist stärker, als beim Stand der Technik. Jedoch ist das
4. Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, da- Druckgefälle zwischen dem Durchgangskanal und dem
durch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (8') 40 Ablauficanal deutlich geringer, als beim Stand der Techeine Stufenbohrung ist nik, so daß hier — wo sich das Druckmittel praktisch in
5. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- den drucklosen Ablaufkanal hinein entspannt — die Gezeichnet daß der Ablaufanschluß (7') in der Gehäu- rauchentwicklung erheblich geringer ist. Das insgesamt
sebohrung (2) — zumindest in Richtung der Kolben· hörbare Geräusch ist erheblich leiser, da die Summe aus
schieberlängsachse gesehen — größer ist, als der 45 zwei annähernd gleichlauten Geräuschen zu einem
Druckanschluß (5). niedrigeren Geräuschpegel führt, als die Summe aus
6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn- einem sehr lauten und einem leisen Geräusch. Dazu
zeichnet, daß der Ablaufanschluß (7') im Übergang kommt, daß infolge der geringeren Drosselwirkung in
zum Ablaufkanal (6) eine kegelige oder zylindrische der zweiten Drosselstelle Kavitationserscheinungen
Aufweitung (15) aufweist 50 weitgehend unterbleiben, so daß auch eine mechanische
Beschädigung des Steuerventils durch Kavitation unter-
bleibt
Eine zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes geht aus Anspruch 2 hervor. Mit dieser
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil der im Ober- 55 baulichen Maßnahme wird auf besonders einfache Weibegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. se erreicht, daß die Drosselwirkung zwischen dem
Bei einem aus der DE-AS 2t 52 830 bekannten Steu- Druckanschluß und dem Durchgangskanal größer ist,
erventil dieser Art ist dor Druckanschluß genauso groß als die Drosselwirkung zwischen dem Durchgangskanal
wie der Ablaufanschluß und auch der Durchgangskanal. und dem Ablaufanschluß. Bei der Bewegung des KoI-Dies bedeutet, daß, z. B, beim Umschalten des Steuer- 60 benschiebers bedeutet dies, daß die Verbindung zwiventils aus einer Arbeitsstellung, in der der drucklose sehen dem Durchgangskanal und dem Ablaufanschluß
Durchlauf gesperrt ist, in Richtung auf die Neutralstel- jeweils voreilend zur Verbindung zwischen dem Drucklung zu, der Druck im Druckmittel in zwei Stufen bis auf anschluß und dem Durchgangskanal geöffnet bzw.
Null bzw. den vernachlässigbar geringen Druck im Ab- nacheilend geschlossen wird und daß der Durchganpslaufkanal abgebaut wird. Wenn beispielsweise am 65 querschnitt in allen Kolbenschieberstellungen zwischen
Druckanschluß 200 bar anstehen, so fällt der Druck einer vollen Absperrstelliing und einer vollen Überdeküber den Durchtrittsquerschnitt vom Druckanschluß in kung zwischen dem Druckanschluß und dem Durchden Durchgangskanal hinein auf annähernd 100 bar ab, gangskanal größer ist, als der Durchgangsquerschnitt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833308575 DE3308575C2 (de) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Steuerventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833308575 DE3308575C2 (de) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Steuerventil |
Publications (2)
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---|---|
DE3308575A1 DE3308575A1 (de) | 1984-09-13 |
DE3308575C2 true DE3308575C2 (de) | 1985-02-07 |
Family
ID=6193111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833308575 Expired DE3308575C2 (de) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Steuerventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3308575C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3461554D1 (en) * | 1983-09-20 | 1987-01-15 | Heilmeier & Weinlein | Hydraulic device |
GB2356032A (en) * | 1999-11-02 | 2001-05-09 | Kuldip Gill | Cross acting tap |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2152830C3 (de) * | 1971-10-22 | 1974-04-25 | Heilmeier & Weinlein, Fabrik Fuer Oel-Hydraulik, 8000 Muenchen | Steuerventil in Längsschieberbauart für Hydromotoren |
-
1983
- 1983-03-10 DE DE19833308575 patent/DE3308575C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3308575A1 (de) | 1984-09-13 |
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