DE8017273U1 - Einstellbares Drosselventil - Google Patents

Description

Bag. 1196 -A-

Ein bekanntes Drosselventil mit hydraulischer Folgesteuerung der Firma Towler weisi; einen Drosselkolben auf, welcher auf seiner von der Durchlaßseite abgewandten Seite einerseits durch einen Zulaufkanal mit dem ölzulauf und andererseits durch einen axialen Ablaufkanal mit dem ölablauf verbunden ist, wobei ein Folgekolben, welcher mit der Axialbohrung fluchtend geführt ist, mit dieser eine Kantensteuerung bildet und wobei der Folgekolben durch einen Stellkolben in Abhängigkeit von einem mittels Vorsteuerstufe vorgegebenen Vorsteuerdruck hydraulisch positioniert wird. Hierzu weist das bekannte Drosselventil eine Feder auf, welche den Stellkolben mit dem Steuerkolben mechanisch verbindet und durch diese Art der mechanischen Rückführung der Position des Stellkolbens auf die Position der Vorsteuerstufe eine Regelung des Vorsteuerdrucks bewirkt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein derartiges Drosselventil so auszubilden, daß auf die aufwendige Vorsteuerung und Regelung des Vorsteuerdrucks verzichtet und der Einsatzbereich des Ventils erweitert werden kann, ohne die Funktion und Funktionstüchtigkeit zu beeinträchtigen.

Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß Stellkolben und Folgekolben voneinander mechanisch in Unabhängigkeit geführt werden, indem der Folgekolben den Stellkolben durchdringt und nur durch einen Anschlag mit diesem verbunden ist. Hierdurch kann der Folgekolben sich im Öffnungssinne unabhängig vom Stellkolben und der Stellkolben sich im Schließsinne unabhängig vom Folgekolben bewegen, und es wird möglich, Stellkolben und Folgekolben durch voneinander unabhängige Federn abzustützen. Damit kann die den Stellkolben abstützende Feder dem anzuwendenden

Vorsteuerdruck angepaßt werden, ohne die Funktion des Folgekolbens zu beeinträchtigen.

Vorzugsweise wird für die Aufwärtsbewegung des Stellkolbens ein Totweg vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß der Folgekolben mit seiner gesamten Federkraft in der Ölablauföffnung des Drosselkolbens schließend anliegt, wenn kein Vorsteuerdruck anliegt.

Wenn - wie weiterhin vorgeschlagen wird - das Drosselventil hinsichtlich der Durchflußrichtung so ausgelegt wird, daß der Systemdruck bei umgekehrter Durchflußrichtung den Drosselkolben gegen die Federkraft des Folgekolbens verstellt, wirkt das Ventil als kombiniertes Drossel- und Rückschlagventil.

Der Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Drosselventils läßt sich weiterhin dadurch erweitern, daß der Vorsteuerdruck mittels eines parallel geschalteten Druckbegrenzungsventils, vorzugsweise eines elektromagnetisch proportional angesteuerten Druckbegrenzungsventils vorgesteuert wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Das in der Zeichnung dargestellte Ventil wirkt als Drosselventil in der durch die Pfeile 4 und 5 vorgegebenen Durchflußrichtung und als Rückschlagventil in der umgekehrten Durchflußrichtung. Das Ventil weist in dem Gehäuse 1 den Drosselkolben 6 auf, welcher auf Sitz 32 dichtend schließt und mit seiner Differenzialkolbenfläche 33 von dem Druck P 1 in dem von der Pumpe herkommenden ölkanal 2 belastet wird. In der Darstellung ist der Ablaufkanal 3 verschlossen,

dader Pumpendruck P 1 über Ölzulaufkanal 7 auch in dem Schließzylinder 9 anliegt. Der Zylinderraum 9 ist mit der Ablaufseite über den Ablaufkanal 8 verbunden. Dieser ist jedoch in der Ruhestellung des Folgekolbens 10 im Sitz 11 verschlossen. Der Folgekolben 10 ist in der Führung 12 geradgeführt und durchdringt den konzentrisch angeordneten Stellkolben 13 derart, daß beide relativ zueinander beweglich sind. Der Stellkolben 13 ist in dem Stellzylinder 14 dichtend geführt und kann über die Vorsteuerdruckleitung 21 durckbeaufschlagt werden. Seine Ruheposition ist durch den Bund 15 vorgegeben. Der Stellkolben 13 und der Folgekolben 10 wirken durch den Anschlag 16 des Folgekolbens 10 miteinander, wobei der Stellkolben 13 hierzu einen gewissen Totweg 34 zurückzulegen hat. Der Folgekolben wird auf Anschlag 16 durch die im Federteller 18 abgestützte Feder gegen den Drosselkolben 6 bzw. Sitz 11 gedrückt. Der Stellkolben wird auf dem Bund 15 durch Feder 19 gegen Federteller 20 abgestützt und gegen den Bund 15 auf das Gehäuse aufgesetzt.

Das bis hierher dargestellte kombinierte Drossel- und Rückschlagventil funktioniert bei Durchflußrichtung der Pfeile 4 und 5 wie folgt:

An der Differenzialkolbenfläche 33 des Drosselkolbens 6 liegt der Pumpendruck an. Da der Ölablaufkanal 8 jedoch durch Folgekolben 10 im Sitz 11 verschlossen ist, überwiegt die Schließkraft und verschließt der Drosselkolben 6 den ölzulauf in den Verbraucherkanal 3. Wenn nunmehr über den Vorsteuerkanal 21 ein bestimmter Vorsteuerdruck in den Stellzylinder 14 gegeben wird, bewegt sich der Stellkolben gegen die Kraft der Feder 19 nach oben. Nach Überwindung des Totwegs 34 wird bei dieser Bewegung auch der Folgekolben 10 mittels Anschlag 16 mitgenommen und gegen die Federkraft 17 nach oben bewegt. Es stellt sich nunmehr eine Gleichgewichtsstellung des Stellkolbens 13 ein, welche durch

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dan Vorsteuerdruck einerseits und durch die wegabhängigen Federkräfte der Federn 17 und 19 andererseits vorgegeben ist. Dadurch, daß der Folgekolben 10 von dem Sitz 11 abhebt, kann das öl im Schließzylinder 9 durch ölablaufkanal 8 entweichen, so daß der Schließdruck im Zylinder 9 abfällt und der auf der Differenzialkolbenfläche 33 anliegende Pumpendruck das Abheben des Drosselkolbens 6 bewirkt. Hierbei nähert sich der Drosselkolben 6 wiederum der durch Sitz 11 gebildeten Kantensteuerung mit dem Folgekolben 10, und zwar soweit, bis der Schließdruck im Zylinder 9 wieder soweit erhöht wird, daß sich an dem Drosselkolben 6 ein Gleichgewichtszustand einstellt.

Der Ölstrom von der Pumpe zum Verbraucher wird hierdurch in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck definiert gedrosselt.

Hierbei ist es weiterhin möglich, den Vorsteuerdruck durch Anbau eines Druckbegrenzungsventils und insbesondere eines proportonalen Druckbegrenzungsventils definiert zu steuern. Das Druckbegrenzungsventil besteht aus dem Gehäuse 23 mit dem Vorsteuerdruckkanal 24, dem Sitz 25 und dem Vorsteuerkolben 26. Durch Stempel 27 und Vorsteuermagnet 28 wird der Vorsteuerkolben mit definierter Kraft auf den Sitz 25 gesetzt und dadurch der Druck in dem Zylinderraum des Druckbegrenzungsventils auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Da das Druckbegrenzungsventil 23 parallel zu dem Stellzylinder geschaltet ist, herrscht dort auch der definiert eingestellte Vorsteuerdruck PS. Der Magnet 28 ist als ansich bekannter Proportionalmagnet ausgeführt. Das bedeutet, daß die Stellkraft des Stempels 27 proportional dem bei 29 eingegebenen Strom ist. Dadurch wird es möglich, durch Einstellung eines bestimmten elektrischen Stroms bei 29 eine definierte, dem Strom im wesentlichen proportionale Drosselung des Ölstroms zu erzielen.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

1 Gehäuse

2 ölzulauf

3 ölablauf

4 Zulaufrichtung

5 Ablaufrichtung

6 Drosselkolben

7 Ölzulaufkanal

8 Ölablaufkanal

9 Zylinderraum für Drosselkolben, Schließzylinder

10 Folgekolben

11 Steuerkante

12 Führung

13 Stellkolben

14 Stellzylinder

15 Bund

16 Anschlag an Folgekolben

17 Feder für Folgekolben

18 Federteller

19 Feder für Stellkolben

20 Federteller

21 Vorsteuerdruckkanal

22 Tankkanal

23 Druckbegrenzungsventil

24 Steuerdruckkanal zum Druckbegrenzungsventil

25 Ventilsitz

26 Kolben

27 Stempel

28 Vorsteurmagnet ?9 Eingabe

30 Tankkanal

31 Federraum

32 Sitz des Drosselventils

33 Differenzialkolbenfläche des Drosselventils

34 Totweg

Claims (3)

Bag. 1196 -ft-^fe- Ansprüche . Einstellbares Drosselventil bestehend aus:

1.1 Einem 2-Wegeventil als Drosselventil, dessen hydraulisch betätigter Drosselkolben auf seiner von der Drosselseite abgewandten hydraulisch beaufschlagten Seite durch einen Zulaufkanal mit dem Ölzulauf und durch einen Ablaufkanal mit dem Ölablauf verbunden ist,

und auf der Drosselseite mit dem Druck des Ölstroms beaufschlagt ist;

1.2 einem Folgekolben, welcher mit dem Ablaufkanal fluchtend geführt ist und mit diesem eine Kantensteuerung bildet;

1.3 einem Stellkolben, welcher mit dem Folgekolben mechanisch verbunden und in Öffnungsrichtung des Folgekolbens gegen eine Feder mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird.

Kennzeichen;

1.4 Der Folgekolben (10) durchdringt den Stellkolben (12) und besitzt zur mechanischen Verbindung mit diesem an seinem Ende einen mechanischen Anschlag (16);

1.5 der Folgekolben (10) ist in Schließrichtung unabhängig vom Stellkolben federbelastet (Feder 17).

Aktenzeichen G 8C 17 273.2 Bag. 1196

2. Drosselventil nach Anspruch 1, Kennzeichen:

Zwischen Anschlagfläche des Stellkolbens (13) und Anschlag (16) des Folgekolbens (10) befindet sich ein Totweg (34).

3. Drosselventil nach Anspruch 1 oder 2, Kennzeichen:

Der ölzulaufkanal (2) mündet radial und der Ölablaufkanal (3) mündet axial in den Hubraum des Drosselkolbens (6).