DE8702895U1 - Pressure independent flow control valve for liquids - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG4
DESCRIPTION

Die Neuerung betrifft ein druckunabhängiges Durchflußmengenregelventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 5The innovation relates to a pressure-independent flow control valve according to the preamble of claim 1. 5

Ein Regelventil dieser Art ist bereits aus dem DE-GM 85 28 012 bekannt.A control valve of this type is already known from DE-GM 85 28 012.

Der Vorteil dieses Durchflußmengenventils besteht darin, daß der in der ersten Druckkammer herrschende Druck maßgeblich ist für die Stellung des Kolbens, derart, daß bei sehr hohem Druck in der ersten Druckkammer der Kolben gegen die Vorspannkraft so bewegt wird, daß er die Auslaßöffnung teilweise oder vollständig verschließt. Dadurch läßt sich die durch das Ventil strömende Flüssigkeitsmenge (insbesondere Wasser) unabhängig von dem am Eingang des Ventils herrschenden Flüssigkeitsdruck regeln.The advantage of this flow valve is that the pressure prevailing in the first pressure chamber is decisive for the position of the piston, such that when the pressure in the first pressure chamber is very high, the piston is moved against the preload force so that it partially or completely closes the outlet opening. This allows the amount of liquid flowing through the valve (especially water) to be regulated independently of the liquid pressure prevailing at the inlet of the valve.

Die in dem Durchflußmengenregelventil befindliche Drosselöffnung läßt sich nun variieren, um die Durchflußmenge einzustellen. Bei dem Regelventil nach dem genannten DE-GM 85 28 012 ist die Drosselstelle als mit einer schmalen Bohrung versehenen Düse ausgebildet.The throttle opening in the flow control valve can now be varied in order to adjust the flow rate. In the control valve according to the aforementioned DE-GM 85 28 012, the throttle point is designed as a nozzle with a narrow bore.

Will man bei einem solchen Ventil die Durchflußmenge verändern, muß man eine andere Düse einsetzen. Denkbar ist auch eine Verstellung der Drosselöffnung durch ein von Hand oder anderweitig betätigbares Stellorgan, welches den Drosselquerschritt verändert. Problematisch bei den sich dazu möglicherweise anbietenden Lösungen ist jedoch, daß das Verstellen nicht ohne weiteres möglich ist, während das Ventil in Betrieb ist, auf der Eingangsseite also z.B. der volle Betriebsdruck herrscht.If you want to change the flow rate of such a valve, you have to use a different nozzle. It is also conceivable to adjust the throttle opening using an actuator that can be operated manually or in some other way and which changes the throttle cross-section. The problem with the possible solutions for this, however, is that the adjustment is not easily possible while the valve is in operation, i.e. when the full operating pressure is present on the inlet side, for example.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein druckunabhängiges Durchflußmengenregelventil der eingangs ge-The innovation is based on the task of developing a pressure-independent flow control valve of the type described at the beginning.

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nannten Art zu schaffen, welches die Einstellung des Flüssigkeits-Durchsatzes ermöglicht, während das Regelventil in Betrieb ist und möglicherweise unter dem vollen Betriebsdruck steht*type mentioned, which allows the adjustment of the fluid flow rate while the control valve is in operation and possibly under full operating pressure*

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Neuerung gelöst.This object is achieved by the innovation specified in claim 1.

Das von Hand oder anderweitig durch eine Drehbewegung verstellbare ventiigiied ist relativ zu dem Stellorgan axial verschieblich. Dadurch läßt sich das Ventilgiied verstellen und mithin der Flüssigkeits-Durchsatz einstellen, während der Kolben eine praktisch beliebige Stellung einnehmen kann. Die Besonderheit bei dem heuerungsgemaßen Durchflußmengenregelventil besteht darin, daß sämtliche Bauteile, die zum Vergrößern oder zum Verkleinern der Drosselstelle dienen, fest mit den Regel-Elementen des Regelventils verbunden sind, während das Stellorgan, d.h. die von außerhalb des Gehäuses zu betätigenden Teile, nicht mit den die Durchflußregelung bewirkenden Elementen verbunden sind. Dadurch läßt sich das Ventilglied und mithin der Flüssigkeits-Durchsatz bei vollem Betriebsdruck einstellen.The valve, which can be adjusted manually or otherwise by means of a rotary movement, can be moved axially relative to the actuator. This allows the valve member to be adjusted and thus the fluid flow rate to be set, while the piston can assume practically any position. The special feature of the flow control valve according to the regulation is that all components that serve to increase or decrease the throttle point are firmly connected to the control elements of the control valve, while the actuator, i.e. the parts that can be operated from outside the housing, are not connected to the elements that regulate the flow. This allows the valve member and thus the fluid flow rate to be adjusted at full operating pressure.

in den UnteranSprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Neuerung angegeben. Die Drehverbindung zwischen dem Ventilglied und dem Stellorgan erfolgt nach Anspruch 2 über eine Innen/Außen-Vielkant-Verbindung, z.B. über einen Außen-Vierkant, der mit radialem Spiel in einen Innen-Vierkant eingreift. Da der Außen-Vierkant über die eine Stirnseite des Kolbens, die die erste Druckkammer begrenzt, vorsteht, sorgt nach Anspruch 3 die Druckfeder dazu, daß die stirnseitige Ringfläche des Kolbens im Bereich der ersten Druckkammer stets in ihrer Gesamtheit dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt ist.Preferred further developments of the innovation are specified in the subclaims. The rotary connection between the valve member and the actuator is made according to claim 2 via an internal/external polygon connection, e.g. via an external square that engages with radial play in an internal square. Since the external square protrudes over one end face of the piston that delimits the first pressure chamber, the compression spring ensures according to claim 3 that the end face annular surface of the piston in the area of the first pressure chamber is always exposed in its entirety to the fluid pressure.

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In dem Kolben nii&mt eine Sackbohrung das Ventilglied drehbar auf. Am Boden der Sackbohrung befindet sic«,'i ein Ventilsitz, an den eine Druckflußverbindung anschließt, die über die zweite Druckkammer zu der Auslaßöffnung führt (Anspruch 4).A blind bore in the piston accommodates the valve member so that it can rotate. At the bottom of the blind bore there is a valve seat, to which a pressure flow connection is connected, which leads via the second pressure chamber to the outlet opening (claim 4).

Bei dem Ventilglied kann es sich um einen Ventilkegel oder eine Ventilscheibe handeln. Bei der Ausführungsform mit Ventilkegel (dabei ist im Boden der Sackboh- Eüfiy &THgr;&khgr;&Pgr; köFiisöriSif VSüuilsicZ aüSyebxlcLeu) , ist uäs Ventilglied mit einem Steigungsgewinde in der Sackbohrung des Kolbens gelagert, so daß die auf das Ventilglied übertragene Drehbewegung in eine Axialbewegung umgesetzt wird und somit der Ringspalt zwischen Ventilkegel und Ventilsitz vergrößert oder verkleinert wird (Anspruch 5).The valve member can be a valve cone or a valve disk. In the embodiment with a valve cone (in which the bottom of the blind bore is provided with a thread), the valve member is mounted with a pitch thread in the blind bore of the piston, so that the rotary movement transmitted to the valve member is converted into an axial movement and thus the annular gap between the valve cone and the valve seat is enlarged or reduced (claim 5).

Eine andere Ausführungsform sieht als Ventilglied ein Teil mit einer Ventilscheibe vor, in welcher eine Durchströmöffnung ausgebildet ist, die vorzugsweise den gleichen Querschnitt hat wie die an den Ventilsitz anschließende Durchflußbohrung. Diese beiden Bohrungen sind exzentrisch bezüglich der Ventilglied-Längsachse ausgebildet, so daß durch Drehen des Ventilglieds ohn<*.Another embodiment provides a part with a valve disk as the valve member, in which a flow opening is formed, which preferably has the same cross-section as the flow bore adjoining the valve seat. These two bores are formed eccentrically with respect to the valve member's longitudinal axis, so that by rotating the valve member without<*.

axiale Verschiebung eine mehr oder weniger große Überlappung zwischen Durchflußbohrung und Durchströmbohrung und dadurch ein stärkerer oder schwächerer Volumenstrom durch das Regelventil erreicht wird (Anspruch 6).axial displacement a more or less large overlap between the flow bore and the through-flow bore and thereby a stronger or weaker volume flow through the control valve is achieved (claim 6).

Als einfachste Ausführungsform des Stellorgans dient ein Handrad an einer in dem Ventilgehäuse gelagerten Spindel. Handrad, Spindel, Ventilglied und Kolben sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Durch Drehen an dem Handrad wird der Flüssigkeitsstrom durch die Drosselstelle verändert. An der Spindel kann ein radial abstehender Hebel befestigt sein, so daß auch eine mecha-The simplest form of the actuator is a handwheel on a spindle mounted in the valve housing. The handwheel, spindle, valve element and piston are rotationally symmetrical. By turning the handwheel, the flow of liquid through the throttle point is changed. A radially protruding lever can be attached to the spindle, so that a mechanical

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nische Verstellung der Spindelstellung möglich ist. Durch zwei Anschläge kann der Drehwinkel der Spindel begrenzt werden. Hierdurch läßt sich die größte bzw. die kleinste Drossel-Öffnung festlegen (Ansprüche 7 und 8).Mechanical adjustment of the spindle position is possible. The angle of rotation of the spindle can be limited by two stops. This allows the largest or smallest throttle opening to be determined (claims 7 and 8).

Eine andere Ausführungsform der Neuerung sieht vor, außen am Ventilgehäuse einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder anzuordnen, der eine Zahnstange bewegt. Die Zahnstange dreht über ein Zahnrad die Spindel (Anspruch 9).Another embodiment of the innovation provides for a hydraulic or pneumatic cylinder to be arranged on the outside of the valve housing, which moves a rack. The rack rotates the spindle via a gear wheel (claim 9).

Das Ventilgehäuse besteht vorzugsweise aus Vierkantmaterial. Dabei ist wichtig, daß mindestens zwei einander gegenüberliegende Seitenwände des Ventilgehäuses zueinander parallel sind, wobei senkrecht zu diesen parallelen Seitenwänden mindestens eine Durchgangsbohrung das Ventilgehäuse durchsetzt. Vorzugsweise sind drei an den Ecken eines Dreiecks angeordnete Durchgangsbohrungen vorgesehen. Dadurch lassen sich mehrere Ventilgehäuse zu einem Ventilblock zusammenfassen, indem man Gewindebolzen durch die Durchgangsbohrungen steckt und verschraubt (Anspruch 10).The valve housing is preferably made of square material. It is important that at least two opposing side walls of the valve housing are parallel to one another, with at least one through hole passing through the valve housing perpendicular to these parallel side walls. Preferably, three through holes are provided at the corners of a triangle. This allows several valve housings to be combined to form a valve block by inserting threaded bolts through the through holes and screwing them together (claim 10).

Der Vorteil dieser Anordnung wird insbesondere dann deutlich, wenn man die erste Druckkammer in jedem Ventilgehäuse mit einer der Durchgangsbohrungen ver- jfThe advantage of this arrangement becomes particularly clear when the first pressure chamber in each valve housing is connected to one of the through holes.

bindet, so daß sämtliche erste Druckkammern in benachbarten Ventilgehäusen miteinander strömungsverbunden sind. Dadurch lassen sich mehrere Regelventile zu einemso that all first pressure chambers in adjacent valve housings are fluidly connected to one another. This allows several control valves to be connected to one

Ventilblock zusammenfassen, von einer gemeinsamen I Valve block, from a common I

&iacgr; Quelle speisen und dazu einsetzen, mehrere unterschied- ?, lieh dosierte Volumenströme abzugeben. &iacgr; source and use it to deliver several differently dosed volume flows.

Spezielles Einsatzgebiet der Neuerung ist der untertägige KOhlebergbau. Bei der Gewinnung von Kohle mitThe innovation's special field of application is underground coal mining. When extracting coal with

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Hilfe von Schrämwalzen werden diese im Betrieb mit Wasser besprüht. Dabei wird der vorausgehenden oberen Schrämwalze eines Schrämwalzen-Paares in der Regel doppelt so viel Wasser zugeführt wie der nachfolgenden, unteren Schrämwalze. Dies gilt für die eine Bewegungsrichtung. Laufen die Schrämwalzen in die entgegengesetzte Richtung, muß die dann vorausgehende, untere Schrämwalze die größere Wassermenge bekommen, während die nachlaufende _t obere Schrämwalze nur halb so viel Wasser erhält.During operation, these are sprayed with water using cutting rollers. The upper cutting roller in front of a pair of cutting rollers is generally supplied with twice as much water as the lower cutting roller that follows. This applies to one direction of movement. If the cutting rollers run in the opposite direction, the lower cutting roller that follows must receive the larger amount of water, while _the upper cutting roller that follows only receives half as much water.

Dies ist mit dem neuerungsgemäßen Regelventil besonders einfach zu bewerkstelligen, insbesondere, wenn man die Ausführungsform nach Anspruch 7 und 8 einsetzt. Der mit der Spindel in Verbindung stehende Hebel läßt sich im Umkehrpunkt der Schrämwalzen automatisch so verstellen, daß er an den einen bzw. den anderen Anschlag anstößt und für die jeweils richtige Wasserdurchflußmenge sorgt.This is particularly easy to accomplish with the new control valve, especially if the embodiment according to claims 7 and 8 is used. The lever connected to the spindle can be automatically adjusted at the reversal point of the cutting rollers so that it hits one or the other stop and ensures the correct water flow rate in each case.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Neuerung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, examples of the innovation are explained in more detail using the drawing. They show:

Figur 1 eine Längsschnittansicht eines druckunabhängigen Durchflußmengenregelventils,Figure 1 is a longitudinal sectional view of a pressure independent flow control valve,

Figur 2a eine modifizierte Ausführungsform eines Durchflußmengenregelventils,Figure 2a shows a modified embodiment of a flow control valve,

Figur 2b eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Figur 2a, undFigure 2b is a sectional view along the line II-II in Figure 2a, and

Figur 3 eine weitere modifizierte AusführungsformFigure 3 shows another modified embodiment

eines Durchflußmengenregelventils. 36a flow control valve. 36

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Zunächst soll die Ausführungsform nach Figur 1 erläutert werden. Ein aus Vierkant-Stahl hergestelltes Ventilgehäuse 1 besitzt einen abgestuften Hohlraum, der auf der Unterseite, von einem O-Ring 2 abgedichtet, durch einen mit Schrauben 4 befestigten Deckel 3 verschlossen ist.First, the embodiment according to Figure 1 will be explained. A valve housing 1 made of square steel has a stepped cavity, which is sealed on the underside by an O-ring 2 and closed by a cover 3 fastened with screws 4.

In dem in Figur 1 oben dargestellten Bereich des Hohlraums in dem Ventilgehäuse 1 ist eine erste Druckkammer 5 ausgebildet, die über eine Einlaßöffnung 6 mit einer ITlüssigkeitsquelle, z.B. einem Wasseranschluß, in Verbindung steht.In the area of the cavity in the valve housing 1 shown at the top in Figure 1, a first pressure chamber 5 is formed, which is connected to a liquid source, e.g. a water connection, via an inlet opening 6.

An einer Schulter 7 des Hohlraums des Ventilgehäuses 1 liegt der äußere Bereich einer Stirnfläche 13 einer abgestuften Führungshülse 8 an. Die Führungshülse 8 wird von dem Deckel 3 gegen die Schulter 7 gepreßt.The outer region of an end face 13 of a stepped guide sleeve 8 rests against a shoulder 7 of the cavity of the valve housing 1. The guide sleeve 8 is pressed against the shoulder 7 by the cover 3.

Innerhalb de·*- Führungshülse 8 ist langsverschxeblich ein Kolben 9 gelagert, an dessen unterer Stirnseite 24 eine zweite Druckkammer 10 anschließt. Der Deckel 3 bildet die andere stirnseitige Wand der zweiten Druckkammer 10. Die Umfangswand der zweiten Druckkammer 10 wird von der Innenwand der Führungshülse 8 gebildet. 25A piston 9 is mounted in a longitudinally movable manner within the guide sleeve 8, and a second pressure chamber 10 is connected to its lower end face 24. The cover 3 forms the other end wall of the second pressure chamber 10. The peripheral wall of the second pressure chamber 10 is formed by the inner wall of the guide sleeve 8. 25

Am anderen Ende des Kolbens 9 ist ein Ringflansch 11 ausgebildet, gegen den sich eine Druckfeder 12 abstützt, deren anderes Ende gegen die Stirnseite 13 der Führungshüle 8 drückt. Die Druckfeder 12 spannt dadurch den Kolben 12 in Richtung auf die erste Druckkammer 5, also in Figur 1 nach oben, vor.At the other end of the piston 9, an annular flange 11 is formed, against which a compression spring 12 is supported, the other end of which presses against the front side 13 of the guide sleeve 8. The compression spring 12 thereby biases the piston 12 in the direction of the first pressure chamber 5, i.e. upwards in Figure 1.

In dem Kolben 9 ist eine Sackbohrung mit Innengewinde ausgebildet. In der Sackbohrung sitzt ein Ventilglied mit einem mit Außengewinde versehenen Ventilschaft 14 und einem Ventilkegel 16. Das Ventilglied bildet mitA blind bore with an internal thread is formed in the piston 9. A valve member is located in the blind bore with a valve stem 14 with an external thread and a valve cone 16. The valve member forms

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der Innenwand der Sackbohrung in dem Kolben 9 einen Ringraum 15.the inner wall of the blind bore in the piston 9 an annular space 15.

Am. Boden der Sackbohrung in dem Kolben 9 ist ein an die Außenkontur des Ventilkegels 16 angepaßter, konischer Ventilsitz 16 ausgebildet, an den sich eine in die zweite Druckkammer 18 mündende Durchflußbohrung 17 anschließt.At the bottom of the blind bore in the piston 9, a conical valve seat 16 is formed, adapted to the outer contour of the valve cone 16, to which a flow bore 17 opening into the second pressure chamber 18 is connected.

Die erste Druckkammer 15 ist über den Ringspalt 20 zwischen dem Ringflansch 11 und der Innenwand .ies Hohlraums in dem Ventilgehäuse 1 sowie über schräg verlaufende Strömungskanäle 19 in dem Kolben 9 mit dem Ringraum 9 strömungsverbunden.The first pressure chamber 15 is fluidically connected to the annular space 9 via the annular gap 20 between the annular flange 11 and the inner wall of the cavity in the valve housing 1 and via obliquely running flow channels 19 in the piston 9.

Das in Richtung des Pfeils PE durch die Einlaßöffnung 6 in die erste Druckkammer 5 gelangende Wasser strömt weiter über den Ringspalt 20 und die Kanäle 19 in den Ringraum 15 und von dort durch den Ringspalt zwischen dem Ventilkegel 16 und dem Ventilsitz 18 in die Durchflußbohrung 17 und gelangt dann in die zweite Druckkammer 10. Von der Druckkammer 10 gelangt das Wasser durch Radialbohrungen 21 ir eine Ringkammer 22, die durch eine äußere ringförmige Ausnehmung in der Führungshülse 8 und die Innenwand des Hohlraums des Ventilgehäuses 1 gebildet wird. Aus der Ringkammer 22 tritt das Wasser über die Auslaßöffnung 23 in Richtung des Pfeils PA aus.The water entering the first pressure chamber 5 through the inlet opening 6 in the direction of the arrow PE flows further through the annular gap 20 and the channels 19 into the annular space 15 and from there through the annular gap between the valve cone 16 and the valve seat 18 into the flow bore 17 and then into the second pressure chamber 10. From the pressure chamber 10, the water passes through radial bores 21 into an annular chamber 22, which is formed by an outer annular recess in the guide sleeve 8 and the inner wall of the cavity of the valve housing 1. The water exits the annular chamber 22 via the outlet opening 23 in the direction of the arrow PA.

Auf die obere Ring-Stirnseite 25 des Kolbens 9 wirkt der in der ersten Druckkammer 5 herrschende Druck, so daß auf den Kolben 9 eine gemäß Figur 1 nach unten gerichtete Kraft ausgeübt wird, die von dem Druck in der ersten Druckkammer 5 und der Größe der Ring-Stirnfläche 25 abhängt. Dieser Kraft wirkt eine Kraft ent«' gegen, die sich zusammensetzt aus der von der Schrauben-The pressure prevailing in the first pressure chamber 5 acts on the upper ring face 25 of the piston 9, so that a downward force is exerted on the piston 9 as shown in Figure 1, which depends on the pressure in the first pressure chamber 5 and the size of the ring face 25. This force is counteracted by a force which is made up of the screw

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feder 12 auf den Ringflansch 11 ausgeübten Kraft sowie aus der Kraft, die sich berechnet aus dem in der zweiten Druckkammer 10 herrschenden Druck und der Flächengröße der unteren Stirnseite 24 des Kolbens 9. Da das Wasser zwischen der ersten Druckkammer 5 und der zweiten Druckkammer 10 an mehreren Stellen gedrosselt wird, ist der Druck in der zweiten Druckkammer 10 stets kleiner als der Druck in der ersten Druckkammer 5.spring 12 exerted on the ring flange 11 and from the force that is calculated from the pressure prevailing in the second pressure chamber 10 and the area size of the lower front face 24 of the piston 9. Since the water between the first pressure chamber 5 and the second pressure chamber 10 is throttled at several points, the pressure in the second pressure chamber 10 is always lower than the pressure in the first pressure chamber 5.

Ist der Wasserdruck in &udiagr;&bgr;&idiagr; &agr;&pgr; dää Ventil angeschlossenen Wasserleitung relativ gering, hält die Feder 12 den Kolben in einer definierten oberen Stellung, die z.B. der in Figur 1 dargestellten Stellung entspricht. Vergrößert sich der Druck des Wassers und mithin der Druck in der ersten Druckkammer ■?, wird die Feder 12 zusammengedrückt. Bei einem gewissen Grenzwert wird der Kolben 9 gegen die Kraft der Feder und gegen den Druck in der zweiten Druckkammer 10 so weit nach unten gedrückt, daß er mit seinem unteren Ende die Radialbohrungen 21 teilweise verdeckt. Auf diese Weise wird der Durchflußquerschnitt der Radialbohrungen 21 und mithin des gesamten Regelventils verkleinert. Der Durchsatz der Flüssigkeit bleibt etwa der gleiche, da die Durchstromgeschwindxgkeit auf Grund des höheren eingangsseitigen Drucks zugenommen hatte.If the water pressure in the water pipe connected to the valve is relatively low, the spring 12 holds the piston in a defined upper position, which corresponds, for example, to the position shown in Figure 1. If the pressure of the water and thus the pressure in the first pressure chamber ■? increases, the spring 12 is compressed. At a certain limit, the piston 9 is pressed so far downwards against the force of the spring and against the pressure in the second pressure chamber 10 that its lower end partially covers the radial bores 21. In this way, the flow cross-section of the radial bores 21 and thus of the entire control valve is reduced. The flow rate of the liquid remains approximately the same since the flow rate had increased due to the higher pressure on the input side.

Das Regelventil arbeitet also so, daß unabhängig von dem Flüssigkeitsdruck an der Einlaßöffnung stets der gleiche Flüssigkeitsdurchsatz an der Auslaßöffnung erhalten wird.The control valve therefore works in such a way that, regardless of the fluid pressure at the inlet opening, the same fluid flow rate is always achieved at the outlet opening.

In der Oberseite des Ventilgehäuses 1 ist abgedichtet eine Spindel 26 drehbar gelagert, an die sich im Inneren des Ventilgehäuses ein Innen-Vierkant 27 anschließt. Dieser Innen-Vierkant bildet eine Ausnehmung 28, in die mit axialem und radialem Spiel ein Außen-VierkantA spindle 26 is rotatably mounted in a sealed manner in the top of the valve housing 1, to which an internal square 27 is connected inside the valve housing. This internal square forms a recess 28 into which an external square is inserted with axial and radial play.

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des Ventilschafts 14 eingreift.12
of the valve stem 14.

Der Innen-Vierkant 27 ist also in axialer Richtung (in Figur 1 von oben nach unten) relativ zu dem Außen-Vierkant 29 verschieblich, jedoch nicht verdrehbar.The inner square 27 is therefore displaceable in the axial direction (in Figure 1 from top to bottom) relative to the outer square 29, but cannot be rotated.

Eine schwache Druckfeder 30 im Boden des Innen-Vierkants 27 drückt gegen den Ventilschaft, so daß zwischen der Stirnseite des Innen-Vierkants und der oberen Stirnseite 25 des Kolbens 9 stets ein kleiner ZwischenraumA weak compression spring 30 in the bottom of the inner square 27 presses against the valve stem so that there is always a small gap between the front side of the inner square and the upper front side 25 of the piston 9.

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obere Stirnseite 25 des Kolbens einwirken kann.upper face 25 of the piston.

Auf dem äußeren Ende der Spindel 26 sitzt ein Handrad 31. Wird es verdreht, wird gleichzeitig der Innen-Vierkant 27 und mithin der am äußeren Ende des Ventilschafts 24 sitzende Außen-Vierkant 29 verdreht. Da der Ventilschaft 14 mit einem Außengewinde in der mit einem Innengewinde ausgestatteten Sackbohrung in dem Kolben sitzt, wird die Drehbewegung des Ventilglieds umgesetzt in eine Axialbewegung, mit der Folge, daß sich abhängig von der Drehrichtung des Handrads 31 der Ventilkegel 16 dem Ventilsitz 18 nähert oder sich von diesem entfernt. Dadurch verkleinert sich bzw. vergrößert sich der Ringspalt zwischen Ventilkegel 16 und Ventilsitz 18. Da dieser Ringspalt die Durchflußmenge des Wassers bestimmt, läßt sich also durch Drehen des Handrads 31 der Volumenstrom bequem einstellen.A handwheel 31 is located on the outer end of the spindle 26. If it is turned, the inner square 27 and thus the outer square 29 located on the outer end of the valve stem 24 are turned at the same time. Since the valve stem 14 with an external thread sits in the blind bore in the piston equipped with an internal thread, the rotary movement of the valve member is converted into an axial movement, with the result that, depending on the direction of rotation of the handwheel 31, the valve cone 16 approaches or moves away from the valve seat 18. This reduces or increases the annular gap between the valve cone 16 and the valve seat 18. Since this annular gap determines the flow rate of the water, the volume flow can be easily adjusted by turning the handwheel 31.

Wie man aus der obigen Beschreibung und Figur 1 ersieht, wird der oben beschriebene Regelvorgang, bei dem der Kolben 9 gegebenenfalls nach unten oder nach oben bewegt wird, nicht beeinflußt durch das Verstellen des Ventilglieds 14, 16, 29 und des damit einhergehenden finderns der Drosselöffnung zwischen dem Ventilsitz 18 und dem Ventilkegel 16.As can be seen from the above description and Figure 1, the control process described above, in which the piston 9 is moved upwards or downwards as necessary, is not influenced by the adjustment of the valve member 14, 16, 29 and the associated narrowing of the throttle opening between the valve seat 18 and the valve cone 16.

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Das Ventilgehäuse 1 besitzt in seinem oberen Ende zwei zueinander parallele Durchgangsbohrungen 32 und 33 und an seinem unteren Ende eine Durchgangsbohrung 34, Die zu diesen Durchgangsböhrungen 32-34 senkrechten parallelen Seitenwände des Ventilgehäuses gestatten ein Zusammenfassen mehrerer Ventilgehäuse 1 zu einem Ventilblock, wozu die nebeneinander gestellten Ventilgehäuse 1 mit Gewindebolzen und Muttern zu einem Ventilblock zusammengeschraubt werden.The valve housing 1 has two parallel through holes 32 and 33 at its upper end and a through hole 34 at its lower end. The parallel side walls of the valve housing perpendicular to these through holes 32-34 allow several valve housings 1 to be combined to form a valve block, for which purpose the valve housings 1 placed next to one another are screwed together to form a valve block using threaded bolts and nuts.

Die erste Druckkammer 5 in jedem Ventilgehäuse 1 läßt sich über eine Verbindungsbohrung 35 mit einer der Durchgangsbohrungen, hier der Durchgangsbohrung 33, verbinden. Dadurch werden sämtliche erste Druckkammern 5 in jedem Ventilgehäuse eines Ventilblocks miteinander strömungsverbunden, mit der Folge, daß man den Ventilblock an eine Wasserleitung anschließen kann, während die Auslaßöffnungen 23 verschiedener Ventile innerhalb des Ventilblocks unterschiedliche Durchflußmengen an Wasser liefern.The first pressure chamber 5 in each valve housing 1 can be connected to one of the through holes, here the through hole 33, via a connecting hole 35. As a result, all of the first pressure chambers 5 in each valve housing of a valve block are connected to one another in terms of flow, with the result that the valve block can be connected to a water pipe, while the outlet openings 23 of different valves within the valve block deliver different flow rates of water.

Figuren 2a und 2b zeigen eine abgewandelte Ausführungsform. Die Teile dieses Durchflußmengenregelventils, die mit den entsprechenden Teilen von Figur 1 übereinstimmen, werden hier nicht nochmals erläutert.Figures 2a and 2b show a modified embodiment. The parts of this flow control valve that correspond to the corresponding parts in Figure 1 are not explained again here.

Während bei der Ausführungsform nach Figur 1 ein Kegelventil verwendet wird, besitzt bei der Ausführungsform nach Figur 2a, 2b das Ventilglied eine Ventilscheibe 116 mit einer exzentrisch bezüglich der Ventil-Längsachse angeordneten Durchströmöffnung 117o, die in einer bestimmten Stellung der Scheibe 116 mit einer Durchflußbohrung 117u fluchtet. Während bei der Ausführungsform nach Figur 1 das Ventilglied ein Gewinde aufweist, so daß seine Drehbewegung in eine Axialbewegung umgesetzt wird, ist das Ventilglied 114 axial unbeweglich,While a cone valve is used in the embodiment according to Figure 1, in the embodiment according to Figures 2a, 2b the valve member has a valve disk 116 with a flow opening 117o arranged eccentrically with respect to the valve's longitudinal axis, which is aligned with a flow bore 117u in a certain position of the disk 116. While in the embodiment according to Figure 1 the valve member has a thread, so that its rotary movement is converted into an axial movement, the valve member 114 is axially immobile,

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jedoch drehbar in dem Kolben gelagert. Wird das Handrad 31 oder ein in die Spindel 26 eingesteckter Hebel 40 betätigt, dreht sich das Ventilglied 114, mit der Folge, daß die Durchströmbohrung 117o eine bestimmte relative Lage zu der Durchflußbohrung 1i7u einnimmt. Bei exakter Ausrichtung der beiden Bohrungen 117o und 117u wird die maximale Durchflußmenge erreicht. Bei einer vorgegebenen maximalen Winkelverstellung des Ventilglieds 114 wird der maximale Drosselquerschnitt, bei einerhowever, it is rotatably mounted in the piston. If the handwheel 31 or a lever 40 inserted into the spindle 26 is actuated, the valve member 114 rotates, with the result that the through-flow bore 117o assumes a certain relative position to the through-flow bore 1i7u. With exact alignment of the two bores 117o and 117u, the maximum flow rate is achieved. With a specified maximum angle adjustment of the valve member 114, the maximum throttle cross-section, with a

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Drosselquerschnitt eingestellt*Throttle cross section set*

Wie Figur 2b zeigt, befinden sich auf der Oberseite des Ventilgehäuses 1 zwei Anschlagstifte 41 und 42, die die Bewegung des Hebels 40 und mithin den Drehwinkel der SpinÖ3l 26 und damit des Ventilglieds 114 beschränken. Die in Figur 2b dargestellte Stellung des Hebels 40 entspricht einem mittleren Drosselquerschnitt. Schlägt der Hebel 40 gegen den Anschlag 41 an, ist z.B. der größte Drosselquerschnitt und mithin der größte Drosseldurchsatz eingestellt. Liegt der Hebel 40 am Anschlag 42 an, ist die Drosselöffnung S£>hr klein, so daß der Durchsatz entsprechend niedrig ist.As Figure 2b shows, there are two stop pins 41 and 42 on the top of the valve housing 1, which limit the movement of the lever 40 and thus the angle of rotation of the spindle 26 and thus of the valve member 114. The position of the lever 40 shown in Figure 2b corresponds to a medium throttle cross-section. If the lever 40 hits the stop 41, for example, the largest throttle cross-section and thus the largest throttle throughput is set. If the lever 40 is against the stop 42, the throttle opening is very small, so that the throughput is correspondingly low.

Die Ausführungsform nach Figur 2a, 2b eignet sich besonders für Kohleabbau-Schrämwalzen, die entlang dem Abbaustoß hin und her verfahren werden. Da stets die vordere Walze eines Schrämwalzen-Paars eine relativ große Menge und die hintere Walze eine relativ kleine Menge Sprühwasser erhalten soll, muß bei jedem Umkehrpunkt eine Verstellung des jeder Schrämwalze zugeordneten Durchflußmengenregelventils herbeigeführt werden. Mit dem in Figur 2a, 2b dargestellten Regelventil läßt sich dies einfach dadurch erreichen, daß der Hebel 40 im ümkehrpunkt an einen feststehenden Anschlag stößt, so daß er entweder bis zum AnschlagstiftThe embodiment according to Figures 2a, 2b is particularly suitable for coal mining shearing rollers that are moved back and forth along the mining face. Since the front roller of a pair of shearing rollers should always receive a relatively large amount of spray water and the rear roller a relatively small amount, the flow control valve assigned to each shearing roller must be adjusted at each reversal point. With the control valve shown in Figures 2a, 2b, this can be achieved simply by the lever 40 hitting a fixed stop at the reversal point, so that it either reaches the stop pin

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41 oder bis zum Anschlagstift 42 (abhängig von der jeweiligen Richtung der Schrämwalzen) verstellt wird.41 or up to the stop pin 42 (depending on the respective direction of the cutting rollers).

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform ähnelt der Ausführungsform nach Figur 2a und 2b bezüglich der Ausbildung des Ventilglieds innerhalb des Kolbens. Als Stellorgan dient hier ein Fluidzylinder 44 mit einer (in Figur 3 nicht gezeigten) Zahnstange, die mit einem Zahnrad an der Spindel 26 kämmt. Dadurch läßt sich die Durchflußmenge hydraulisch oder pneumatisch einstellen. Das obere Ende der Spindel 26 besitzt einen Außen-Vierkant 43, so daß auch eine Einstellung der Durchflußmenge von Hand möglich ist.The embodiment shown in Figure 3 is similar to the embodiment according to Figures 2a and 2b in terms of the design of the valve member within the piston. The actuator here is a fluid cylinder 44 with a rack (not shown in Figure 3) that meshes with a gear on the spindle 26. This allows the flow rate to be adjusted hydraulically or pneumatically. The upper end of the spindle 26 has an external square 43, so that the flow rate can also be adjusted manually.

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Claims (1)

Druckunabhängiges Durchflußmengenregelventil für FlüssigkeitenPressure independent flow control valve for liquids 20 25 3020 25 30 SCHUTZANSPRÜCHEPROTECTION CLAIMS 1. Druckunabhängiges Durchflußmengenregelventil für Flüssigkeiten, mit1. Pressure-independent flow control valve for liquids, with - einem Ventilgehäuse (1), das eine Einlaßöffnurg (6) und eine Auslaßöffnung (21, 23) aufweist,- a valve housing (1) having an inlet opening (6) and an outlet opening (21, 23), - einem in dem Ventilgehäuse (1) längsverschieblich angeordneten Kolben, der mit einer Stirnfläche (25) eine mit der Einlaßöffnung (6) verbundene erste Druckkammer- a piston arranged longitudinally displaceably in the valve housing (1), which has a front face (25) a first pressure chamber connected to the inlet opening (6) (5) begrenzt, der mit einer anderen Stirnfläche (24) eine mit der Auslaßöffnung (21, 23) verbundene zweite Druckkammer (10) begrenzt, und der in Richtung auf die erste Druckkammer (5) vorgespannt ist,(5) which, with another end face (24), delimits a second pressure chamber (10) connected to the outlet opening (21, 23), and which is prestressed in the direction of the first pressure chamber (5), - einer in dem Kolben (9) ausgebildeten Drosselstelle (16/ 18; 117o, 117u, 116), bezüglich der stromaufwärts- a throttle point (16/18; 117o, 117u, 116) formed in the piston (9), with respect to the upstream die erste Druckkammer (5) und stromabwärts die zweite Druckkammer (10) angeordnet ist, wobeithe first pressure chamber (5) and downstream the second pressure chamber (10) is arranged, wherein - die Auslaßöffnung (21, 23) in Abhängigkeit Von del? Kolbenstellung mehr oder weniger weit freigegeben wird,- the outlet opening (21, 23) is opened more or less depending on the piston position, dadurch gekennzeichnet , daß die Drosselstelle als Ventilglied (14, 16, 29; 116, 117o, 117u) ausgebildet ist, das axial verschieblich mitcharacterized in that the throttle point is designed as a valve member (14, 16, 29; 116, 117o, 117u) which is axially displaceable with Telefon (&Ogr;2 34) 5 19 67/&rgr;8,·5^'- jTelpx &THgr;2& b'ei'sttjo'p'oj · Telegr. Stuhlmannpatent Cotnrnef2barik AG.. Boohurri. Nf. 3 864 782*'· POstsc'lWrtftonfti Esfe'an'ti 47-431 · Bitte Akten-Nr. und Datum angebenTelephone (&Ogr;2 34) 5 19 67/&rgr;8,·5^'- jTelpx &THgr;2& b'ei'sttjo'p'oj · Telegr. Stuhlmannpatent Cotnrnef2barik AG.. Boohurri. Nf. 3 864 782*'· POstsc'lWrtftonfti Esfe'an'ti 47-431 · Please state file number and date ill «*····ill «*···· lilt «· · ■·lilt «· · ■· < &igr; &igr; &igr; &igr; I · r · * 4 « · &pgr; *< &igr;&igr;&igr;&igr; I · r · * 4 « · &pgr; * 4 24 2 I 1 einem in dem Ventilgehäuse (1) drehbar gelagerten I Stellorgan (26-31) in Eingriff steht.I 1 is engaged with an actuator (26-31) rotatably mounted in the valve housing (1). j 2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch g e -j 2. Control valve according to claim 1, characterized in that I 5 kennzeichnet, daß das Stellorgan einen i Innen-Vielkant (27) aufweist, in den mit Spiel einI 5 indicates that the actuator has an i internal polygon (27) into which a ■ Außen-Vielkant (29) des Ventilglieds (14, 16, 29; 116,■ External polygon (29) of the valve member (14, 16, 29; 116, ; 117o, 117u) eingreift.; 117o, 117u). j 10 3. Regelventil nach Anspruch 2, dadurch g e f kennzeichnet, daß zwischen dem Iimen-j 10 3. Control valve according to claim 2, characterized in that between the Iimen- jj Vielkant (27) und dem Außen-Vielkant (29) eine Druck-jj polygon (27) and the outer polygon (29) a pressure I feder (33) angeordnet ist.I spring (33) is arranged. 1 15 4. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, I dadurch gekennzeichnet , daß d&s1 15 4. Control valve according to one of claims 1 to 3, I characterized in that d&s I Ventilglied (14, 16, 29; 116, 117o, 117u) drehbar in I Valve member (14, 16, 29; 116, 117o, 117u) rotatable in I einer Sackbohrung des Kolbens (9) gelagert ist, inI a blind bore of the piston (9) is mounted in I dessen Boden ein Ventilsitz (18) mit einer daran zuI whose bottom is a valve seat (18) with a I 20 der Auslaßöffnung (21, 23) anschließenden Durchfluß-I 20 the outlet opening (21, 23) subsequent flow I bohrung (17? 117u) ausgebildet ist, das von der ersten I bore (17? 117u) is formed, which is from the first I Druckkammer (5) mindestens eine DurchflußverbindungI Pressure chamber (5) at least one flow connection P (19) in die Sackbohrung des, Kolbens (9) oberhalb desP (19) into the blind bore of the piston (9) above the Ventilsitzes (18) führt, und daß das Ventilglied über 25 die der ersten Druckkammer (5) zugewandte Stirn-Ringfläche (25) in Richtung auf das Stellorgan (26, 31) vorsteht.valve seat (18), and that the valve member projects beyond the end ring surface (25) facing the first pressure chamber (5) in the direction of the actuating element (26, 31). 5. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 30 dadurch gekennzeichnet , daß das5. Control valve according to one of claims 1 to 4, 30 characterized in that the Ventilglied einen Ventilkegel (16) aufweist und über eine Gewindeverbindung in dem Kolben (9) gelagert ist.Valve member has a valve cone (16) and is mounted in the piston (9) via a threaded connection. 6. Regelventil nach Anspruch 4, dadurch g e 35 kennzeichnet, daß das Ventilglied eine6. Control valve according to claim 4, characterized in that the valve member has a Ventilscheibe (116) enthält, in der eine mit der Durch-Valve disc (116) in which a with the diameter It 11 I IIt 11 I I &diams; t&diams; t (til t* · f V · ····(til t* · f V · ···· ri ··■· · &ngr; «ri ··■· · &ngr; « (CtI 3 · · f * ·(CtI 3 · · f * · ·· »444 · ··· »444 · · flußbohrung (117u) in Überlappung bringbare Durchströmt bohrung (117o) ausgebildet ist, und daß das Ventilglied in der Sackbohrung des Kolbens (9) drehbar/ jedoch axial unverschieblich gelagert ist.flow bore (117o) which can be brought into overlap with the flow bore (117u), and that the valve member is mounted in the blind bore of the piston (9) so as to be rotatable but axially immovable. 7. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6/ dadurch gekennzeichnet , daß das Stellorgan eine in dem Ventilgehäuse (1) drehbar gelagerte Spindel (26) und ein außen an dem Gehäuse befindliches Stellglied (31; 40) mit als Drehwinkelbegrenzungen dienenden Anschlägen (41, 42) aufweist.7. Control valve according to one of claims 1 to 6/ characterized in that the actuator has a spindle (26) rotatably mounted in the valve housing (1) and an actuator (31; 40) located on the outside of the housing with stops (41, 42) serving as rotation angle limits. 8. Regelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Stellglied ein an der Spindel (26) befestigter Heb51 (40) ist.8. Control valve according to claim 7, characterized in that the actuator is a lever (40) fastened to the spindle (26). 9. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Stellorgan eintHFluidzylinder (44) mit einer Zahnstange, die mit einem mit der Spindel (26) gekoppelten Zahnrad kämmt, aufwei st.9. Control valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the actuator has a fluid cylinder (44) with a rack which meshes with a gear wheel coupled to the spindle (26). 10. Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilgehäuse mindestens zwei zueinander parallele Seiten-Außenwände aufweist und mehrere zu diesen Seitenwänden senkrecht verlaufende Durchgangsbohrungen (32-34) besitzt.10. Control valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the valve housing has at least two mutually parallel side outer walls and has several through holes (32-34) running perpendicular to these side walls. 11. Regelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der ersten Druckkammer (5) und mindestens einer der Durchgangsbohrungen (33) eine Verbindungsbohrun-g (35) vorgesehen ist.11. Control valve according to claim 10, characterized in that a connecting bore (35) is provided between the first pressure chamber (5) and at least one of the through bores (33).