DE1932668A1

DE1932668A1 - Fluid flow control device for power transmission devices

Info

Publication number: DE1932668A1
Application number: DE19691932668
Authority: DE
Inventors: Skaistis Stanley Joseph; Ellis Gaylord Orville
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1968-07-10
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1970-01-15
Also published as: FR2012639A1

Description

Sperry Rand Corporation 193266 8Sperry Rand Corporation 193266 8

Troy, Michigan, V.St.A.

Flüssigkeitsstromsteuervorrichtung für Kraftübertragungseinrichtungen Fluid flow control device for power transmission equipment

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftübertragungseinrichtungen, insbesondere auf solche der Art, die zwei oder mehr Druckmittelenergieübertragungsvorrichtungen aufweist, von denen eine als Pumpe und die andere als Druckmittelmotor: wirken kann.The invention relates to power transmission devices, particularly those of the type comprising two or more Has pressure medium energy transfer devices, one of which as a pump and the other as a pressure medium motor: can work.

Die Erfindung betrifft allgemein einen Richtungssteuerungsventilmechanismus zur Steuerung der Richtung eines Fluidiumstroms in solchen Übertragungseinrichtungen und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung des Zumessvorgangs eines Richtungssteuerungsventils, wie es in der USA-Patentschrift 2 591 800 beschrieben worden ist.The invention relates generally to a directional control valve mechanism for controlling the direction of fluid flow in such transfer devices and in particular the invention relates to an improvement in the metering operation of a directional control valve as shown in FIG U.S. Patent 2,591,800.

Bei Einheiten dieser Art ist es herkömmliche Praxis, eine Stromsteuerung zu und von einer hydraulischen Last durch einen einfachen Drosselvorgang vorzusehen. Bei solch einem Vorgang wird ein Teil der verfügbaren Druckenergie durch Reibung in Wärme und Geräusch umgewandelt. Es gibt zwei Grundvorgänge, durch die die Energie in Hitze und Geräusch umgewandelt wird. Einer von diesen ist.die Verzehrung derIt is conventional practice with units of this type to have flow control through to and from a hydraulic load to provide a simple throttling process. During such a process, part of the available pressure energy is passed through Friction converted into heat and noise. There are two basic processes by which the energy turns into heat and sound is converted. One of these is the consumption of the

co Druckenergie durch die viskose Querkraft an einer großen οco pressure energy through the viscous transverse force on a large ο

<o benetzten Fläche, wie sie in Erscheinung tritt in einer oo<o wetted surface as it appears in a oo

^ Rohre mit einem großen ./D-Verhältnis. In dem zweiten Grund- _* Vorgang wird die Druckenergie zuerst umgeformt in gerich-.-Jf tete kinetische Energie, wie z.B. ein Strahl, der aus einer Öffnung austritt. Diese kinetische Energie wird wiederum in^ Tubes with a large ./D ratio. In the second basic _ * In the process, the pressure energy is first converted into gerich -.- Jf kinetic energy, such as a jet emerging from an opening. This kinetic energy is in turn in

Wärme und Geräusch aufgezehrt durch die viskosen Scherkräfte in dem Strahlbereich und durch innere Reibung der starken Turbulenz, die sich Stromabwärts von dem Öffnungsausgang ausbildet.Heat and noise consumed by the viscous shear forces in the jet area and by internal friction of the severe turbulence that forms downstream of the port exit.

In praktischen Anwendungsfällen, wo der unmittelbare Reibungsvorgang hervortritt, kann ein beträchtlicher Druckabfall erreicht werden mit nur geringen Geschwindigkeitsspitzen. Mit einem großen Verhältnis von benetzter Fläche zu dem Querschnittsfließbereich ist der effektive hydraulische Durchmesser klein der, verbunden mit geringen Geschwindigkeiten niedrige Reynoldszahlen ergibt, potentiell innerhalb des laminaren Bereichs, wo nur geringe oder keine zeitlichen Änderungen im Druck auftreten, was als Geräusch erfahren werden kann. Wenn auf der anderen Seite die Druckenergie in ihre Gesamtheit zu einer Geschwindigkeitsspitze umgewandelt wird, wie in dem genannten US-Patent, ist die Reynoldszahl der Strömung üblicherweise im turbulenten Be- f reich. Das führt zu großen Druckschwankungen an dem Punkt des Auftreffens und die stromab durch die Düsenform und den Dnuckzusammenfall erzeugten Wirbel, allgemein in abwechselnden Dipolmustern erzeugen Geräuschernergie, die wiitsam durch das Fluidum und die Struktur übertragen werden.In practical applications where the immediate frictional process occurs, a considerable pressure drop can be achieved with only small speed peaks. With a large ratio of wetted area to cross-sectional flow area, the effective hydraulic diameter is small which, combined with low velocities, results in low Reynolds numbers, potentially within the laminar area where little or no changes in pressure occur over time, which can be experienced as noise. If the pressure energy is converted in its entirety to a speed peak on the other hand, as in the said US Patent, the Reynolds number of the flow is usually in the turbulent loading f rich. This leads to large pressure fluctuations at the point of impingement and the eddies created downstream by the nozzle shape and pressure collapse, generally in alternating dipole patterns, create sound energy which is simultaneously transmitted through the fluid and structure.

Aufgrund der starken Wirbelbildung in dem Düsenbereich und in einigen Fällen des an der Auslaßdüse ausgebildeten abgesonderten Wirbelringes werden Niederdruckpunkte erzeugt,Due to the strong vortex formation in the nozzle area and, in some cases, that formed at the outlet nozzle Vortex ring, low pressure points are created,

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an denen Luft aus der Lösung herausgerissen werden, um kleine Blasen zu bilden. Die Ausbildung und der Zusammenfall dieser Blasen bilden beträchtliche Monopol- und Dipolgeräuschquellen und zusätzlich werden Druckimpulse zu der Düse übertragen, die an dem Punkt des Auftreffens an der Düse verstärkt werden, können. Weiterhin ist die Ausbildung und .das Zusammenbrechen dieser Blasen verantwortlich für ,die Erosion der Ventilspindel, die zu einer Verkürzung der Lebensdauer solcher Vorrichtungen führt.where air is drawn out of the solution to form small bubbles. The training and the collapse these bubbles form considerable sources of monopole and dipole noise and, in addition, pressure pulses are added transferred to the nozzle at the point of impact the nozzle can be reinforced. The formation and collapse of these bubbles is also responsible for, the erosion of the valve stem, which leads to a shortening of the life of such devices.

Weiterhin sind bei den Ventilen nach der genannten USA-Patentschrift die Ventilspindeln und Hülsen mit einem extrem engen diametralen Sitz versehen, um den Leckagefluß vorbei an den Spindelstegen zu begrenzen; somit ist eine sehr geringe Abnutzung der entsprechenden Teile der Grund für einen beträchtlichen Anstieg der Leckage. Diese Nachteile des Geräuschs, der Erosion und der Leckage werden zu beträchtlichen Problemen, wenn solche Vorrichtungen mit extrem hohen Drucken z. B. 350 kg/cm betrieben werden.Furthermore, the valves according to the aforementioned USA patent the valve stems and sleeves are fitted with an extremely tight diametrical seat to allow the leakage flow limit past the spindle webs; thus there is very little wear and tear on the corresponding parts of the Reason for a significant increase in leakage. These disadvantages of noise, erosion and leakage become to considerable problems when such devices with extremely high pressures e.g. B. 350 kg / cm are operated.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendung einer einzigartigen Zumesselementgestaltung, die den maximalen Betrag eines Gesamtdruckabfalls in einem Ventilelement erreicht durch einen direkten Reibungsvorgang, damit das dynamische Druckgefälle auf Werte begrenzt werden kann, die genügend niedrig sind, um einen laminaren Strom innerhalb des Durchgangs und der Auslaßdüse aufrechtzuerhalten und die BildungThe present invention relates to the application of a unique one Metering element design that achieves the maximum amount of total pressure drop in a valve element through a direct friction process so that the dynamic pressure gradient can be limited to values that are sufficient are low in order to maintain laminar flow within the passageway and outlet nozzle and formation

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von Blasen in dem Ausflußstrahl zu vermeiden.to avoid bubbles in the outflow stream.

Eine Zumesselementgestaltung besteht aus zwei konzentrischen konischen Flächen, die in Berührung mit einer Dichtung und aus der Berührung bewegt werden, um eine laminare Strömungsdrosselung zu ermöglichen und die Ausbildung und das Zusammenfallen von Gasblasen zu vermeiden.A metering element design consists of two concentric ones conical surfaces that are moved into and out of contact with a seal to allow for laminar flow restriction and formation and collapse to avoid gas bubbles.

Es ist ein Ziel der Erfindung,eine Flüssigkeitssteuervorrich-" tung verfügbar zu machen, die ein konisches Zumesselement aufweist, wobei die Strömungsregulierung über die gesamte Länge der konischen Flächen zuwege gebracht wird und wobei die Energie aufgezehrt wird mit einer minimalen Umformung in Geräusche.It is an object of the invention to provide a fluid control device to make available, which has a conical metering element, the flow regulation over the entire length of the conical surfaces is brought about and where the energy is consumed with a minimal transformation into Sounds.

Es ist ebenfalls ein Ziel dieser Erfindung, eine Flüssigkeitsstromsteuervorrichtung verfügbar zu machen, die ein konisches Zumesselement aufweist, das lange radial in Berührung kommende Abdichtflächen aufweist, wobei die Stromregulierung über die gesamte Länge der konischen Dichtungflächen zustande gebracht wird und kein beträchtlicher Anstieg der Leckage aufgrund normaler Abnutzung auftritt.It is also an object of this invention to provide a liquid flow control device to make available, which has a conical metering element that long radially in contact Has upcoming sealing surfaces, the flow regulation over the entire length of the conical sealing surfaces is brought about and there is no significant increase in leakage due to normal wear and tear.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verfügbarmachung einer Flüssigkeitsstromsteuervorrichtung mit einem konischen Zumesselement, in der die Strömungsregulierung über die gesamte Länge der konischen Flächen erzeugt wird und die im wesentlichen die Ausbildung und dasAnother object of the present invention is to provide a liquid flow control device with a conical metering element in which the flow regulation is generated over the entire length of the conical surfaces and that is essentially the training and that

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Zusammenfallen von Gasblasen an dem Düsenausgang vermeidet, wobei die Erosion an den Flüssigkeitssteuerungs-Zumesselementen verringert wird.Avoids collapse of gas bubbles at the nozzle outlet, with erosion on the liquid control metering elements is decreased.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkeitsstromsteuervorrichtung verfügbar zu machen, die alle die zuvor genannten Vorteile aufweist und durch die ein herkömmliches Ventil in einer bestehenden Anlage ersetzt werden kann, ohne daß Veränderungen in den hydraulischen oder elektrischen Verbindungen oder bei irgendwelchen zugeordneten Teilen erforderlich ist und bei der die Eingangsleistungserfordernisse gleich sind denen eines herkömmlichen Ventilbetriebs unter gleichen Bedingungen.It is a further object of the present invention to provide a liquid flow control device which which has all of the advantages mentioned above and a conventional valve in an existing system can be replaced without changes in the hydraulic or electrical connections or in any associated parts is required and where the input power requirements are the same as those of one conventional valve operation under the same conditions.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ergeben. In diesen zeigen:Further objects and advantages of the present invention should become apparent from the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. In these show:

Fig. 1 einen Längsquerschnitt eines Richtungssteue-Fig. 1 is a longitudinal cross-section of a directional control

rungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine vergrößerte . Teilschnittansicht der in Fig. 1 gezeigten zusammenpassenden konischen Flächen, wobei die Mittelspule nach rechts verschoben ist japproximately valve according to the present invention; Fig. 2 is an enlarged. Partial sectional view of the in Fig. 1 mating conical surfaces shown with the center coil shifted to the right is j

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der zusammenpassenden konischen Flächen nach Fig. 1, wobei die Mittelspule nach links verschoben ist?3 is an enlarged fragmentary view of the mating conical surfaces of FIG. 1 with the center coil is shifted to the left?

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Fig. 4 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung.Fig. 4 is a schematic representation of the present Invention.

In den verschiedenen Figuren und insbesondere in Fig. T ist eine illustrative Ausführungsform des Erfindungsprinzips bei einem RichtungsSteuerungsventil 10 der pilot betätigten Art dargestellt. Das RichtungsSteuerungsventil 10 ist zwischen einem solenoid betätigten Schaltventil 12 und einem Verteilersockel 14 angeordnet, die aneinander in geeigneter Weise beispielsweise durch die mit 16 bezeichneten Schrauben befestigt sind. Das Schaltventil 12 ist dazu bestimmt, das Richtungssteuerungsventil 10 zu steuern, das wiederum den Druckmittelstrom zu und von dem Verteilersockel 14 steuert.In the various figures and in particular in FIG an illustrative embodiment of the principle of the invention in a directional control valve 10 of the pilot operated Art shown. The directional control valve 10 is between a solenoid operated switching valve 12 and a Distributor base 14 arranged to be attached to one another in a suitable manner, for example by means of the screws designated 16 are attached. The switching valve 12 is intended to control the directional control valve 10, which in turn is the Pressure medium flow to and from the manifold base 14 controls.

Das Richtungssteuerungsventil 10 umfaßt ein Gehäuse 18, mit einer Längsbohrung 20,in der eine Hülse 22 sitzt, eine auf. Druck ansprechende Betätigungsspindel 24 und eine Vielzahl axial vershiebbarer Abdichtungsstege 26, 28, 30 und 32. Zum Zwecke der Erläuterung soll die Hülse 22 und die Spule 24 beschrieben werden wie ihre Teile zusammengesetzt sind; es versteht sich jedoch, daß im Betrieb jedes als ein einziges Teil wirkt.The directional control valve 10 comprises a housing 18, with a longitudinal bore 20 in which a sleeve 22 sits, one on. Pressure responsive actuating spindle 24 and a variety axially displaceable sealing webs 26, 28, 30 and 32. For the purpose of explanation, the sleeve 22 and the coil 24 describe how their parts are put together; it is understood, however, that in operation each as a single Part works.

Die Hülse 22 umfaßt eine Vielzahl fester Elemente 34, 36, 38 und 40. Das Element 34 ist an dem linken Ende der Bohrung 20 montiert. Das Element 34 besitzt zwei zylindrische Boh-The sleeve 22 comprises a plurality of solid members 34, 36, 38 and 40. The member 34 is at the left end of the bore 20 mounted. The element 34 has two cylindrical holes

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rungen 42 und 44, die miteinander durch eine konisch gestaltete Mittelbohrung 46 verbunden sind. Innerhalb des Elements 34 ist für eine Axialbewegung der Abschnitt 48 der Spindel 24 montiert. Der Abschnitt 48 besitzt einen Kolben 50, der innerhalb der Bohrung 42 verschiebbar ist und Druckkammern 52 und 54 auf seinen gegenüberliegenden Seiten bildet. Das andere Ende des Spindelabschnittes 48 besitzt einen zylindrischen Teil 56 auf dem ein verschiebbarer Abdichtungssteg 26 für eine axiale Bewegung relativ dazu montiert ist. Der verschiebbare Abdichtungssteg 26 besitzt einen konischen Steg 58, der dazu bestimmt ist in flüssigkeitsabdichtende Beziehung mit der konischen Fläche 60 der konischen Bohrung 46 zu treten. Eine auf dem Spindelabschnitt 48 ausgeformte Schulter 62 ist dazu bestimmt, an dem linken Ende des Abdichtungssteges 26 anzuliegen, wobei derselbe axialf; verschoben wird, wenn sich der Spindelabschnitt 48 nach rechts bewegt.stanchions 42 and 44 which are connected to one another by a conically shaped central bore 46. Inside the element 34 is section 48 of the spindle for axial movement 24 assembled. The section 48 has a piston 50, the is slidable within the bore 42 and forms pressure chambers 52 and 54 on its opposite sides. That the other end of the spindle portion 48 has a cylindrical part 56 on which a sliding sealing web 26 is mounted for axial movement relative thereto. The displaceable sealing web 26 has a conical web 58, which is intended to enter into a liquid-sealing relationship with the conical surface 60 of the conical bore 46. A shoulder 62 formed on the spindle portion 48 is intended to be at the left end of the sealing web 26 to lie, the same being axialf; is postponed when the spindle portion 48 moves to the right.

An dem Hülsenelement 34 ist ein Hülsenelement 36 befestigt, das eine Stufenbohrung 64 aufweist, in der ein Spindelab schnitt 66 für eine Axialbewegung sitzt. Das Hülsenelement 36 ist in das Element 34 bei 37 eingeschraubt und eine Schulter 39 des Elements 36 liegt auf der Endfläche des Elements 34 an. Das Teil der Bohrung 44 links vom Element 36 bildet eine Druckkammer 65. Der Spindelabschnitt 66 ist an der Fläche 67 an dem Spindelabschnitt 48 befestigt und besitzt eine konische Fläche 68, die an seinem Außenumfang ausgebildet ist. Zwischen der konischen Fläche 68 und derOn the sleeve member 34, a sleeve member 36 is attached, which has a stepped bore 64 in which a Spindelab cut 66 sits for axial movement. The sleeve element 36 is screwed into the element 34 at 37 and a Shoulder 39 of element 36 rests on the end face of element 34. The part of the bore 44 to the left of the element 36 forms a pressure chamber 65. The spindle portion 66 is attached to the surface 67 on the spindle portion 48 and has a conical surface 68 formed on its outer periphery. Between the conical surface 68 and the

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Bohrung 64 befindet sich ein Abdichtungssteg 28. Der Aussenumfang des Abdichtungssteges 28 ist für eine verschiebbare Abdichtungsberührung mit der Bohrung 64 bestimmt, wobei seine Linksbewegung durch die Berührung der darauf ausgebildeten Schulter 70 mit einer Stufe 72 begrenzt wird, die in der Bohrung 64 ausgebildet ist. Der innere Umfang des Abdichtungssteges 28 besitzt einen konisch gestalteten Steg " 74, der dazu bestimmt ist, flüssigkeitsabdichtend die Flache 68 des Spindelabschnitts 66 zu berühren.Bore 64 is a sealing web 28. The outer circumference of the sealing web 28 is for a displaceable Sealing contact with the bore 64 is determined, its left movement being determined by the contact of the formed thereon Shoulder 70 is delimited with a step 72 which is formed in the bore 64. The inner perimeter of the Sealing web 28 has a conically shaped web "74, which is designed to liquid-seal the surface 68 of the spindle portion 66 to touch.

Das andere Ende des Elements 36 ist in eine Stufenbohrung 76 eingeschraubt, die innerhalb des Elements 38 mit einer Schulter -39 ausgebildet ist, die an dem linken Ende des Elements 38 anliegt. Die Stufenbohrung 64 des Elements 36 öffnet in ein Mittäteil der Stufenbohrung 76 die die Druckkammer 78 bildet. Innerhalb der Hülsenbohrung 76 befindet sich ein Spindelabschnitt 80, der für eine Axialbewegung bestimmt ist und an dem Spindelabschnitt 66 über einen Spindelmittenabschnitt 82 angebracht ist. Der Abschnitt 80 besitzt eine konische Fläche 84, die darauf ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, in flüssigkeitsabdichtender Beziehung mit einer konischen Fläche 86 in Berührung zu kommen, die auf einem Abdichtungssteg 30 ausgebildet ist, der zwischen dem Spindelabschnitt 80 und dem Element 38 angeordnet ist. Die Außenfläche des Abdichtungssteges 30 ist dazu toestimmt, verschiebbar in ab-The other end of the element 36 is in a stepped bore 76 which is formed within the element 38 with a shoulder -39 attached to the left end of the element 38 is present. The stepped bore 64 of the element 36 opens into a central part of the stepped bore 76 which the pressure chamber 78 forms. A spindle section is located within the sleeve bore 76 80, which is intended for axial movement and is attached to the spindle section 66 via a spindle center section 82 is attached. The portion 80 has a conical surface 84 formed thereon and intended to to come in fluid sealing relationship with a conical surface 86 formed on a sealing land 30 which is between the spindle portion 80 and the element 38 is arranged. The outer surface of the sealing web 30 is designed to be slidable in

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dichtende Berührung mit der Stufenbohrung 76 zu kommen, wobei die nach rechts gerichtete Bewegung begrenzt wird durch das Aufliegen der Schulter 88, die darin ausgebildet ist, auf der Stufe 90 die innerhalb der Bohrung 76 ausgebildet ist.to come sealing contact with the stepped bore 76, wherein the movement directed to the right is limited by resting the shoulder 88 formed therein on the step 90 formed within the bore 76 is.

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Das Hülsenelement 40 ist in dem rechten Ende der Bohrung 20 montiert und an dem Hülsenelement 38 durch Schrauben bei 92 befestigt. Das Element 40 besitzt zwei zylindrische Bohrungen 94 und 96, die miteinander durch die konisch gestaltete Mittelbohrung 98 verbunden sind. Das Teil der Bohrung 94, das dem Hülsenelement 38 gegenüberliegt, bildet eine Druckkammer 97. In dem Element 40 ist für eine Axialbewegung ein Abschnitt 100 der Spindel 24 montiert. Der Abschnitt 100 besitzt einen darauf ausgebildeten Kolben 102, der in einer Bohrung 96 verschiebbar ist und Druckkammern 104 und 106 auf seinen gegenüberliegenden Seiten ausbildet. Das andere Ende des Spindelabschnitts 100 besitzt ein zylindrisches Teil 108, das sich in die Kammer 97 erstreckt und in geeigneter Weise an dem Spindelabschnitt 80 befestigt ist und in der Bohrung 96 für eine Axialbewegung relativ zu dieser montiert ist. Der Abdichtungssteg 32 ist verschiebbar auf dem zylindrischen Teil 108 montiert und eine konische Fläche 100 ist dazu bestimmt in flüssigkeitsabdichtender Weise eine konische Fläche 112 der konischen Bohrung 98 zu berühren. Eine auf dem Spindelabschnitt 100 ausgebildete Schulter 114 ist dazu bestimmt, an dem rechten Ende des AbdichtungsstegesThe sleeve member 40 is mounted in the right end of the bore 20 and on the sleeve member 38 by screws attached at 92. The element 40 has two cylindrical bores 94 and 96 which are conically shaped with each other through the Central bore 98 are connected. That part of the bore 94 which lies opposite the sleeve element 38 forms a pressure chamber 97. A section 100 of the spindle 24 is mounted in the element 40 for axial movement. The portion 100 has a piston 102 formed thereon which is displaceable in a bore 96 and pressure chambers 104 and 106 forms on its opposite sides. The other end of the spindle portion 100 has a cylindrical one Part 108 extending into chamber 97 and suitably attached to spindle portion 80 and is mounted in bore 96 for axial movement relative thereto. The sealing web 32 is slidable on the cylindrical part 108 mounted and a conical surface 100 is intended in a liquid-sealing manner a to touch conical surface 112 of the conical bore 98. A shoulder 114 formed on the spindle portion 100 is intended to be at the right end of the sealing bar

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32 aufzuliegen und dasselbe axial zu verschieben, wenn die Spindel nach links verschoben wird.32 to rest and to move the same axially when the Spindle is moved to the left.

Die Druckkammern 52 und 106 werden entsprechend durch linke und rechte Gehäuseendabdeckungen 118 bzw. 120 geschlossen, während Federn 122 und 124 in den Kammern 52 bzw. 106 zwischen ihren zugeordneten Gehäuseabdeckungen und Kolben der Spindel 24 innerhalb der Hülse 22 angeordnet sind. De Gehäuseabdeckungen 118 und 120 können an dem Gehäuse 18 in geeigfc neter Weise beispielsweise durch Schrauben 121 und 123 befestigt sein..The pressure chambers 52 and 106 are closed by left and right housing end covers 118 and 120, respectively, while springs 122 and 124 in chambers 52 and 106 respectively between their associated housing covers and pistons of the spindle 24 are arranged within the sleeve 22. De housing covers 118 and 120 can be fastened to the housing 18 in a suitable manner, for example by means of screws 121 and 123 be..

Die Hülse 22 ist mit im Abstand voneinander angeordneten Nuten versehen, die eine Drucköffnung 126, zwei Tanköffnungen 128 und 130 und ein Paar Betriebsöffnungen 132 und 134 bilden. Die Drucköffnungen 126 stellen eine Verbindung zwischen der Druckkammer 78 und einer Druckmittelquelle, die nicht dargestellt ist, über den Durchgang 135 her, der sich durch das Steuerventilgehäuse 18 und den Verteilersockel 14 erstreckt. Die Tanköffnungen 128 und 130 verbinden die Druckkammern 54 bzw. 104 mit einem nichtdargestellten Reservoir über die Durchgänge 138 bzw. 14O, die durch das SteiH'ventilgehäuse 18 und den Verteilersockel 14 verlaufen. Die Betriebsöffnungen 132 und 134 sind entsprechend mit den Druckkammern 95 bzw. 97 verbunden, um eine Verbindung zwischen diesen und einer Druckenergieumwandlungseinrichtung, die nicht dargestellt ist, herzustellen für eine BenutzungThe sleeve 22 is provided with spaced apart grooves, the one pressure opening 126, two tank openings 128 and 130 and a pair of service ports 132 and 134 form. The pressure openings 126 provide a connection between the pressure chamber 78 and a pressure medium source, the is not shown, on the passage 135 ago, the through the control valve housing 18 and the manifold base 14 extends. The tank openings 128 and 130 connect the pressure chambers 54 and 104, respectively, to one which is not shown Reservoir via passages 138 and 14O, respectively, which pass through the SteiH 'valve housing 18 and the distributor base 14 run. The operating openings 132 and 134 are correspondingly with the Pressure chambers 95 and 97 connected in order to establish a connection between these and a pressure energy conversion device, which is not shown to be produced for use

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durch dieselbe über Durchgänge 142 und 143, die durch das Gehäuse 18 und den Verteilersockel 14 verlaufen. In einer nachfolgend zu erläuternden Weise stellt die Spindel 24. wahlweise eine Verbindung zwischen der Drucköffnung 126 und einer der Betriebsdurchgänge her, während der andere Betriebsdurchgang mit dem Reservoir verbunden wird. Eine Vielzahl von O-Ringen, mit dem Bezugszeichen 136 versehen, sind an bestimmten Stellen innerhalb der Hülse 22 und zwischen dem Gehäuse 18 und den Abdeckungen 118 und 120 vorgesehen, um eine Leckage zwischen den Verbindungsstellen der entsprechenden Teile zu verhindern. through the same via passages 142 and 143 passing through the Housing 18 and the distributor base 14 run. The spindle 24 is in a manner to be explained below. optionally communicating between pressure port 126 and one of the service passages while the other service passage is connected to the reservoir. A multitude of O-rings, denoted by reference numeral 136, are on specific locations within the sleeve 22 and between the housing 18 and the covers 118 and 120 are provided, to prevent leakage between the joints of the corresponding parts.

Bei dem Schaltventil 12 ist eine solenoid betätigte Ventilspindel 138 hin und her verschiebbar in einer Bohrung 140 des Schaltventilgehäuses 142 montiert. Die Bohrung 140 ist mit im Abstand voneinander angeordneten Nuten versehen, die eine Drucköffnung 144 und ein Paar Betriebsöffnungen bildet, die mit 146 und 148 bezeichnet sind. Die Spindelstege 150 und 152 sind dazu bestimmt, die Drucköffnung entweder mit der Öffnung 146 oder der öffnung 148 zu verbinden,und zwar zu dem Zweck, die unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Durchgänge 154 oder 156 zu den Druckkammern 52 bzw. 106 an den gegenüberliegenden Enden der Spindel 24 zu leiten. Die Drucköffnung 144 ist mit einer Druckmittelquelle verbunden mit Hilfe eines Durchganges 158, der sich durch das Schaltventilgehäuse 142 und durch das Richtungssteuerungsventilgehäuse 18 zu der Druckkammer 78 erstreckt. Nicht dargestelfcte Durchgänge sind dazu bestimmt, die äußeren Enden der Boh-The switching valve 12 has a solenoid operated valve spindle 138 mounted so as to be displaceable back and forth in a bore 140 of the switching valve housing 142. The bore 140 is provided with spaced apart grooves defining a pressure port 144 and a pair of service ports, which are designated 146 and 148. The spindle webs 150 and 152 are intended to either use the pressure port the opening 146 or the opening 148 to connect, namely for the purpose of delivering the pressurized liquid through passages 154 or 156 to pressure chambers 52 and 106, respectively the opposite ends of the spindle 24 to direct. The pressure port 144 is connected to a pressure medium source with the aid of a passage 158 which extends through the switching valve housing 142 and through directional control valve housing 18 to pressure chamber 78. Not shown Passages are designed to open the outer ends of the drilling

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rung 140 mit einem Reservoir zu verbinden, um somit den gleichen Druck an den gegenüberliegenden Seiten der Ventilspindel 138 aufrecht zu erhalten.tion 140 to be connected to a reservoir, thus the Maintain equal pressure on opposite sides of the valve stem 138.

Die Ventilspindel 138 wird betätigt durch einen linken und einen rechten Solenoid 160 bzw. 162 in bekannter Weise, um Druckmittel von der Drucköffnung 144 entweder zu der Betriebsöffnung 146 oder der Betriebsöffnung 148 zu leiten und gefc hört nicht zu dieser Erfindung. Irgendwelche geeigneten Einrichtungen können vorgesehen werden, um wahlweise die Druckkammern 52 und 106 unter Druck zu setzen.The valve stem 138 is operated by a left and a right solenoid 160 or 162, respectively, in a known manner, to direct pressure medium from the pressure port 144 to either the service port 146 or the service port 148 and gefc does not listen to this invention. Any suitable means may be provided to optionally accommodate the To pressurize pressure chambers 52 and 106.

Wenn die Drucke in den Kammern 52 und 106 gleich sind, wird die Ventilspindel 24 durch die Federn 122 und 124 und durch eine zusätzliche Kraft, die durch den Druck in der Kammer 78 erzeugt wird und auf die Ringflächen 164 und 166 (Fig*2) der Abdichtungsstege 28 bzw. 30 wirkt, in der in Fig. 1 dargestellten Stellung zentriert. Die Ringflächen 164 und 166 weisen einen gleichen Bereich sauf in entgegengesetzter Beziehung zueinander und somit wirkt der Abdichtungssteg 28 gegen den Spindelabschnitt 66 um seine nach rechts gerichtete Bewegung zu retardieren, während der Abdichtungssteg 30 gegen den Spindelabschnitt 80 wirkt, um seine nach links gerichtete Bewegung zu hemmen mit der sich ergebenden Wirkung einer Zentrierung der Spindel 24.When the pressures in chambers 52 and 106 are equal, will the valve spindle 24 by the springs 122 and 124 and by an additional force caused by the pressure in the chamber 78 is generated and on the annular surfaces 164 and 166 (Fig * 2) the sealing webs 28 or 30 acts in that shown in FIG Centered position. The annular surfaces 164 and 166 have an equal area in opposite relation to one another and thus the sealing web 28 acts against the spindle portion 66 to retard its rightward movement, while the sealing web 30 acts against the spindle portion 80 to restrain its leftward movement with the resultant effect a centering of the spindle 24.

In den Fig. 2 und 3 sind vergrößerte teilweise geschnittene2 and 3 are enlarged and partially sectioned

Ansichten des Richtungsventils 18 mit der Spindel 24 in zwei ' 909883/1277 Views of the directional valve 18 with the spindle 24 in two '909883/1277

unterschiedlichen Weisen des Betriebs dargestellt. Wenn das solenoid betätigte Schaltventil 12 so betätigt wird, daß das Druckmittel'zu der Kammer 52 über den Durchgang . 154 geleitet wird, bewegt sich die Ventilspindel 24 nach rechts in die in Fig. 2 dargestellte Stellung aufgrund des Drucks 52 der auf den Kolben 50 wirkt. Wenn die Spindel 24 axial in diese Stellung bewegt wird, kommt die Schulter 62 auf dem Spindelabschnitt 48 mit dem Dichtungssteg 26 in Auflage und trägt denselben nach rechts, wodurch die zusammenpassenden Flächen 58 und 60 getrennt werden und ein ringförmiger Durchgang 168 gebildet wird, der eine Verbindung zwischen der Betriebsöffnung 132 und der Tanköffnung 128 über die Druckkammern 54 und 65 herstellt. Zur gleichen Zeit trägt der Spindelabschnitt 66 den Abdichtungssteg 28 nach rechts, während die Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Dichtungssteg 28 und der Bohrung 64 erhalten bleibt, so daß eine Verbindung zwischen den Kammern 65 und 78 verhindert ist. Zur gleichen Zeit verhindert das Aufliegen der Abdichtungsstegschulter 88 auf der Stufe 90 eine nach rechts gerichtete Axialbewegung des Abdichtungssteges 30, so daß beim nach rechts verschieben des Spindelabschnitts 80 die zusammenpassenden konischen Flächen 84 und 86 getrennt werden und einen ringförmigen Durchgang 170 bilden, der eine Verbindung für die Flüssigkeit zwischen der Drucköffnung ,126 und der Betriebsöffnung 134 über die Druckkammern 78 und 97 herstellt.different modes of operation. When the solenoid operated switching valve 12 is operated so, that the Druckmittel'zu the chamber 52 via the passage . 154 is directed, the valve spindle 24 moves after right into the position shown in FIG. 2 due to the pressure 52 which acts on the piston 50. When the spindle 24 is moved axially into this position, the shoulder 62 comes in on the spindle portion 48 with the sealing web 26 Pad and carries the same to the right, making the matching Surfaces 58 and 60 are separated and an annular passage 168 is formed which communicates between the operating opening 132 and the tank opening 128 via the pressure chambers 54 and 65. At the same time the spindle section 66 carries the sealing web 28 afterwards right, while the liquid seal between the sealing web 28 and the bore 64 is retained, so that a connection between the chambers 65 and 78 is prevented. At the same time prevents the sealing ridge shoulder from resting 88 on the step 90 a rightward axial movement of the sealing web 30, so that when moving the spindle portion 80 to the right will separate the mating conical surfaces 84 and 86 and forming an annular passage 170 which communicates for the liquid between the pressure port 12, 126 and the service port 134 via the pressure chambers 78 and 97.

Zusätzlich zu der flüssigkeitsabdichtenden Beziehung zwischenIn addition to the liquid-tight relationship between

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dem Spindelabschnitt 100 und dem Abdichtungssteg 32 wirkt der Druck in der Kammer 97 gegen die Ringfläche 172, die am linken Ende des Abdichtungssteges 32 ausgebildet ist, um die entsprechenden konischen Flächen 98 und 112 in Flüssigkeitsabdichtung zu halten, wodurch eine Verbindung zwischen den Kammern 97 und 104 verhindert wird, wenn der Spindelabschnitt 100 sich axial relativ zum Abdichtungssteg 32 bewegt.the spindle section 100 and the sealing web 32, the pressure in the chamber 97 acts against the annular surface 172, which is at the left end of the sealing ridge 32 is formed to hold the corresponding conical surfaces 98 and 112 in liquid sealing, thereby establishing a connection between the Chambers 97 and 104 is prevented when the spindle section 100 moves axially relative to sealing web 32.

Wenn das solenoid betätigte Schaltventil 12 so betätigt wird, daß es Druckflüssigkeit zur Kammer 106 über den Durchgang 156> richtet, wird die Ventilspindel 24 nach links verschoben in die in Fig. 3 dargestellte Stellung, aufgrund des Druckes in der Kammer 106, die auf den Kolben 102 wirkt. Wenn die Spindel 24 axial in diese Stellung verahoben wird, kommt die Schulter 114 auf dem Spindelabschnitt 100 in Auflage an dem Abdichtungssteg 32 und verschiebt denselben nach links, wodurch die zusammenpassenden konischen Flächen 98 und 112 verschoben werden und ein ringförmiger Durchgang 174 gebildet wird, der eine Verbindung zwischen der Betriebsöffnung 134 und der Tanköffnung 130 über die Druckkammern 97 und 104 herstellt. Zur gleichen Zeit trägt der Spindelabschnitt 80 den Abdichtungssteg 30 nach links, während eine Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Abdichtungssteg 30 und der Bohrung 76 erhalten bleibt, wodurch eine Verbindung zwischen den Kammern 97 und 78 verhindert wird. Gleichzeitig verhindert die Auflage der Abdichtungsstegschulter 70 auf der Stufe 72 eine axiale Linksbewegung des Abdichtungssteges 28 -wodurch beimWhen the solenoid operated switching valve 12 is operated so, that there is pressurized fluid to chamber 106 via passage 156> directed, the valve spindle 24 is shifted to the left into the position shown in Fig. 3, due to the pressure in the chamber 106, which acts on the piston 102. If the The spindle 24 is moved axially into this position, the shoulder 114 comes to rest on the spindle section 100 Sealing ridge 32 and shifts it to the left, creating the mating conical surfaces 98 and 112 are displaced and an annular passage 174 is formed which communicates between the operating port 134 and the tank opening 130 via the pressure chambers 97 and 104. At the same time, the spindle portion 80 carries the sealing ridge 30 to the left, while a liquid seal between the sealing ridge 30 and the bore 76 is retained, whereby a connection between the chambers 97 and 78 is prevented. At the same time prevents the Support of the sealing web shoulder 70 on the step 72 an axial leftward movement of the sealing web 28 -which at

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-β-β

axialen Verschieben nach links des Spindelabschnitts 66
die zusammenpassenden konischen Flächen 68 und 74 getrennt
werden, wodurch ein ringförmiger Durchgang 176 gebildet wird, der eine Verbindung zwischen der Drucköffnung 126 und der
Betriebsöffnung 132 über die Druckkammern 78 und 65 herstellt. .axial displacement to the left of the spindle section 66
the mating conical surfaces 68 and 74 separated
, thereby forming an annular passage 176 which communicates between the pressure port 126 and the
Operating opening 132 produces through the pressure chambers 78 and 65. .

Zusätzlich zu der flüssigkeitsabdichtenden Beziehung zwischen dem Spindelabschnitt 48 und dem Abdichtungssteg 26 wirkt der Druck in der Kammer 65 gegen eine Ringfläche 178, die an dem rechten Ende des Abdichtungssteges 26 ausgebildet ist, um
die zusammenpassenden konischen Flächen 58 und 60 in Abdichtung zu halten, wodurch eine Verbindung zwischen den Kammern 54 und 65 verhindert wird, wenn der Spindelabschnitt 48 sich axial nach links relativ zum Abdichtimgssteg 26 bewegt. Wenn die Drucke in den Kammern 52 und 106 gleich sind, bewegt sich die Ventilspindel 24 wieder zurück in ihre Ausgangsstellung, wie in Fig. 1 gezeigt ist.In addition to the liquid-sealing relationship between the spindle portion 48 and the sealing ridge 26, the pressure in the chamber 65 acts against an annular surface 178 formed on the right end of the sealing ridge 26
to hold the mating conical surfaces 58 and 60 in seal, thereby preventing communication between the chambers 54 and 65 when the spindle portion 48 moves axially to the left relative to the sealing web 26. When the pressures in the chambers 52 and 106 are equal, the valve spindle 24 moves back to its original position, as shown in FIG.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines konischen
Ventils 180 gezeigt, das ein festes Element 182 aufweist mit einer darin vorgesehenen konischen Bohrung 184. In der Bohrung 184 ist ein Spindelelement 186 verschiebbar angeordnet und
weist einen konisch gestalteten Außenumfang 188 auf, der dazu bestimmt ist, mit der Bohrung 184 in Berührung zu kommen, um eine Flüssigkeitsabdichtung zwischen den beiden Flächen herbeizuführen. Wenn das Spindelelement in irgendeiner geeigne-In Fig. 1 is a schematic representation of a conical
Valve 180 is shown, which has a fixed element 182 with a conical bore 184 provided therein. In the bore 184, a spindle element 186 is slidably disposed and
has a conically shaped outer periphery 188 which is designed to come into contact with the bore 184 to create a liquid seal between the two surfaces. If the spindle element is in any suitable

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ten Weise axial verschoben wird, um die beiden Elemente zu trennen, wie dargestellt, wird eine schrägverlaufende ringförmige Flüssigkeitsbahn 190 zwischen den beiden Elementen ausgebildet. Die Flüssigkeitsbahn 190 ist zum Zwecke der Veranschaulichung in übertriebener Form dargestellt. Hernach werden der Durchmesser des Spindelelements am Eingang zu der Strömungsbahn 190 und der Durchmesser des Spindelelements am Ausgang der Strömungsbahn 190 als D₁ beziehüngs-' weise Dp bezeichnet. Die axiale Länge des festen Durchgangs von dem Eingang zum Ausgang soll mit L bzeichnet werden und der Winkel der Spindelelementneigung in bezug auf die Achse C-C wird mit "a" bezeichnet. Da die Neigung der zusammenpassenden konischen Flächen gleich ist oder nur gering divergiert, wird der radiale Abstand zwischen dem Spindelelement und dem festen Element auf einer Achse gemessen, die senkrecht zu der konischen Fläche 188 des Spindelelements 182 am Eingang 192 und am Ausgang 194 verläuft und soll nächstehend mit b j. bzw. b₂ bezeichnet werden. Zum Zwecke der ) Veranschaulichung wird angenommen, daß die linke Seite des Ventils in Verbindung mit einer Kammer steht, in der ein hoher Druck herrscht, nachstehend durch P^ bezeichnet, während die rechte Seite des Ventils mit einer Kammer in Verbindung steht, die einen niedrigen Druck aufweist, nachfolgend mit P₂ bezeichnet. Aufgrund des Druckdifferenzials fließt ein Strom von der linken Seite des Ventils nach der rechten Seite durch die schräg verlaufende ringförmige Strömungsbahn 190.th way is axially displaced to separate the two elements, as shown, an inclined annular fluid path 190 is formed between the two elements. The fluid path 190 is shown in exaggerated form for purposes of illustration. Hereafter, the diameter of the spindle element at the entrance to the flow path 190 and the diameter of the _{spindle element at the exit of the flow path 190 are referred to as D 1} and Dp, respectively. The axial length of the fixed passage from the entrance to the exit shall be denoted by L b and the angle of the spindle element inclination with respect to the axis CC shall be denoted by "a". Since the slope of the mating conical surfaces is the same or diverges only slightly, the radial distance between the spindle element and the fixed element is measured on an axis which is and should be perpendicular to the conical surface 188 of the spindle element 182 at input 192 and output 194 next with b j. and b ₂ , respectively. For purposes of illustration, it will be assumed that the left side of the valve communicates with a high pressure chamber, hereinafter referred to as P ^, while the right side of the valve communicates with a low pressure chamber Has pressure, hereinafter referred to as P ₂ . Due to the pressure differential, a current flows from the left side of the valve to the right through the inclined annular flow path 190.

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Wie bereits oben erwähnt wurde, gibt es zwei Grundvorgänge für den Verbrauch der Druckenergie. Der eine ist der Reibungsvorgang, wobei die Druckenergie durch die viskosen Querkräfte in großen benetzten Flächen verbraucht wird, der andere Vorgang besteht in der Umwandlung der Druckenergie in kinetische Energie wie beim Austreten eines Strahls aus einer Öffnung, wodurch wiederum durch die viskosen Scherkräfte in dem Düsenbereich und durch die innere Reibung der stark auftretenden Wirbel, die sich unterhalb des Öffnungsauslasses ausbilden, Energie verbraucht wird.As mentioned above, there are two basic processes for the consumption of printing energy. One is the friction process, whereby the pressure energy is generated by the viscous transverse forces is consumed in large wetted areas, the other process consists in converting the pressure energy into kinetic energy as when a jet emerges from a Opening, which in turn is due to the viscous shear forces in the nozzle area and due to the internal friction of the strong occurring vortices, which form below the opening outlet, energy is consumed.

Wie bereits erwähnt wurde, entsteht eine Ausbildung und ein Zusammenfallen kleiner Blasen, wenn eine Druckverteilung durch einen Hochgeschwindigkeitsströmungsvorgang auftritt, der ein starkes Geräusch und eine Beschädigung der Ventilelemente verursachen kann. Es wurde gefunden, daß diese Neigung für eine solche Blasenausbildung oder das Kavitationsphänomen allgemein auf einen dimensionslosen Parameter, gleich Qp/Pp bezogen ist, wobei Qp das dynamische Druckgefälle der Düse an der Ausliaßöffnung 194 (an der rechten Seite des Ventils 180) ist, auf der Basis einer durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit und P₂, wie oben erwähnt, ist der Niederdruck oder Ausgangsdruck bei 194 auf der rechten Seite des Ventils 180.As mentioned earlier, when pressure distribution occurs by high-speed flow, which can cause loud noise and damage to the valve elements, small bubbles are formed and collapsed. It has been found that this tendency for such bubble formation or the cavitation phenomenon is generally related to a dimensionless parameter equal to Qp / Pp, where Qp is the dynamic pressure drop of the nozzle at the outlet port 194 (on the right side of the valve 180) the base of an average flow rate and P ₂ , as mentioned above, is the low pressure or outlet pressure at 194 on the right side of valve 180.

Die diaensionslose Parameterbeziehung mit den anderen Abmessungscharakteristiken des konischen Ventils wird durch die folgende Formel ausgedrückt:The dimensionless parameter relationship with the other dimensional characteristics of the conical valve is expressed by the following formula:

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2 Zo S τ D,„2 Zo S τ D, "

) L Γ2_Λ <" D) L Γ2 _Λ <"D

1 cos. a Dabei ist:1 cos. a where:

Re = Reynoldszahl am Auslaß 194 D = der Durchmesser des Spindelelements 186 im ^ Abstand X von dem Eingang 192;Re = Reynolds number at outlet 194 D = the diameter of the spindle member 186 at a distance X from the entrance 192;

b ·-= der radiale Abstand zwischen dem Spindelelement und dem festen Element gemessen auf einer Achse, die rechtwinklig zur konischen Fläche 188 des Spindelelements in einem Abstand X von dem Eingang 192 verläuft.b · - = the radial distance between the spindle element and the fixed element measured on a Axis perpendicular to the conical surface 188 of the spindle element at a distance X from the entrance 192 runs.

Die vorliegende Erfindung erreicht einen maximalen Betrag an Ge samt druckabfall über dem konischen Ventil 180 durch Ausnutzung des unmittelbaren Reibungsvorganges und begrenzt das dynamische Druckgefälle Q₂ auf einen Wert, der genügend niedrig ist, um im wesentlichen die Ausbildung und das Zusammenfallen von Gasblasen an der Auslaßöffnung 194 auf der rechten Seite des Ventils zu beseitigen, wobei, der sich sonst ergebende Lärm und Ventilverschlechterung vermieden werden. Ausgiebige Untersuchungen und Tests an dem Ventilgegenstand zeigen, daß das dynamische Druckgefälle Q₂ weniger als etwa das Dreifache des Ausgangsdrucks P₂ sein sollte.The present invention achieves a maximum amount of total pressure drop across the conical valve 180 by taking advantage of the immediate friction process and limits the dynamic pressure drop Q ₂ to a value which is low enough to essentially cause the formation and collapse of gas bubbles at the outlet opening 194 on the right side of the valve, avoiding the noise and valve degradation that would otherwise result. Extensive investigations and tests on the valve article show that the dynamic pressure gradient Q _{2 should be} less than about three times the outlet _{pressure P 2} .

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Es sollte erkannt werden, daß die Länge "L" der konischen Fläche eine bedeutende Rolle bei der Bestimmung der Betriebscharakteristiken des Ventils 180 spielt. Wenn somit die Länge sehr gering ist, um einen geringen oder keinen Druckverbrauch durch den Reibungsvorgang zu ermöglichen, werden die erwünschten Ergebnisse eines Betriebs mit niedrigem Geräusch, frei von Erosionswirkungen der Ausbildung und des Zusammenfall ens von Luftblasen nicht erreicht.It should be recognized that the length "L" of the conical Area plays an important role in determining the operating characteristics of the valve 180. If thus the length is very small in order to allow little or no pressure consumption by the rubbing process, those become desirable Results of low noise operation, free from the erosion effects of formation and collapse not reached by air bubbles.

Nachfolgend ist eine Zusammenfassung der in der vorangegangenen Beschreibung verwendeten Zeichen wiedergegeben: Q₂ dynamisches Druckgefälle des Druckmittels an dem Auslaßende der Strömungsbahn;A summary of the symbols used in the preceding description is given _{below: Q 2} dynamic pressure gradient of the pressure medium at the outlet end of the flow path;

P^ Druck der Flüssigkeit in der Hochdruckkammer; P« Druck der Flüssigkeit in der Niederdruckkammer; Re₂ Reynoldszahl an dem Auslaßende der Strömungsbahn; L Länge der Strömungsbahn längs der Axialkoordinate desP ^ pressure of the liquid in the high pressure chamber; P «pressure of the liquid in the low pressure chamber; Re ₂ Reynolds number at the outlet end of the flow path; L Length of the flow path along the axial coordinate of the

Spindelelements;
a der Winkel der Spindelelementneigung in bezug auf die Axialkoordinate des Spindelelements;Spindle element;
a is the angle of the spindle element inclination with respect to the axial coordinate of the spindle element;

b^ Abstand zwischen den Elementen gemessen auf einer Achse, die rechtwinklig zur geneigten Fläche der konischen Fläche des Spindelelements am Eingang der Strömungsbahn verläuft;b ^ distance between the elements measured on an axis, that is perpendicular to the inclined surface of the conical surface of the spindle element at the entrance of the flow path runs;

bp Abstand zwischen den Elementen gemessen auf einer Achse, die rechtwinklig zur geneigten Fläche der konischen Fläche des Spindelelements am Ausgang der Strömungsbahn verläuft;bp distance between the elements measured on an axis, that at right angles to the inclined surface of the conical surface of the spindle element at the exit of the flow path runs;

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D,- Durchmesser des Spindelelements am Eingang der Strömungstaahn j D, - diameter of the spindle element at the entrance of the flow cone j

D₉ Durchmesser des Spindelelements am Ausgang der Strömungsbahn jD ₉ diameter of the spindle element at the outlet of the flow path j

d d ix/L)ix / L)

D der Durchmesser des Spindelelements an irgendeinem Punkt ^ der X-Koordinate; undD is the diameter of the spindle element at any point ^ the X coordinate; and

b der Abstand zwischen den Elementen gemessen auf einer Achse, die senkrecht zur geneigten Fläche des Spindelelements an irgendeinem Punkt der X-Koordinate verläuft.b is the distance between the elements measured on an axis perpendicular to the inclined surface of the spindle element runs at any point of the X-coordinate.

Es ist somit zu ersehen, daß die vorliegende Erfindung ein Flüssigkeitssteuerventil verfügbar macht, das eine Konstruktion aufweist, die Gestaltungsmerkmale besitzt für die Erreichung eines geräuscharmen Betriebs, wobei eine stabile und kompakte Bauweise ermöglicht wird zur Erreichung einer laminaren Strömungsregulierung und die bei üblichen Ventilen vorhandene Probleme wie die Erosion an der Spindel, die Abnutzung und die Leckage gelöst werden".It can thus be seen that the present invention is a Makes fluid control valve available that has a construction that has design features for accomplishing a low-noise operation, whereby a stable and compact construction is made possible to achieve a laminar flow regulation and the problems that exist with conventional valves such as erosion on the spindle, the Wear and tear and the leakage will be solved ".

.909883/1277.909883 / 1277

Claims

(1 .J liquid flow control device for avoidance the formation and collapse of gas bubbles, characterized in that a valve element is provided with an approximately conically shaped surface area, that a spindle element is provided which has an approximately conically shaped surface area, complementary to the surface area of the valve element, wherein the conically shaped surfaces form an inclined annular flow path between the entrance at one end and limit the outlet at the other end, and that the inlet end of the flow path a high pressure chamber and the A low-pressure chamber is assigned to the outlet end of the flow path, the flow path being a connection brings about between the pressure chambers.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flow path has such a length and width that the value of the dynamic pressure drop at the exit end of the flow path is less than three times the value of the pressure in the low pressure chamber.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that in the valve spindle elements are movable relative to one another to enable the complementary conically shaped surface areas in a liquid-sealing Contact and come out of such, in order to close the fluid connection between the pressure chambers.

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_ ΛΑ. _

«I«I.

sen or to open and that means are provided to to force the surfaces in and out of the seal contact.

4. Device according to one of claims 1 to 3 _f, characterized in that the parameters of the valve and the spindle elements are determined in accordance with the following law:

Q_{2 β} « _-. - - ^- 2 J₃-Q _{2 β} «_-. - - ^ - 2 J ₃ -

cos.a

It means:

Qp dynamic pressure gradient of the pressure medium at the end of the load the flow path;

P ₁ pressure of the liquid in the high pressure chamber; Ρ «pressure of the liquid in the low pressure chamber; Re ₂ Reynolds number at the outlet end of the flow path;

L length of the flow path along the axial coordinate of the _fc spindle element;

a is the angle of the spindle element inclination with respect to the axial coordinate of the spindle element; *

b ^ distance between the elements measured on an axis, that is perpendicular to the inclined surface of the conical surface of the spindle element at the entrance of the flow path runs}

\> 2 distance between elements measured on an axis perpendicular to the inclined surface of the conical

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before the spindle element at the outlet of the flow path runs;

D ^ diameter of the spindle element at the entrance of the flow path ;

Dp diameter of the spindle element at the outlet of the flow path;
1.0,

D is the diameter of the spindle element at any point on the X coordinate5 and

b is the distance between the elements measured on an axis perpendicular to the inclined surface of the spindle element runs at any point of the X-coordinate. .

to bring about a dynamic pressure gradient at the outlet end of the flow path, the value of which is less than is three times the value of the pressure in the low pressure chamber.

5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that that a plurality of spaced apart liquid outlet ends are provided, which 'are assigned a plurality of low-pressure chambers and that a valve element for each of the additional Low pressure chambers is provided.

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6. Device according to one of claims 1-5 »characterized in that the pressure of each valve element urges in the direction of the associated low-pressure chamber ¹ .

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that a pair of pressure responsive surfaces are provided on each valve element, one surface of the high pressure chamber and the other is assigned to the low pressure chamber, so that the resulting acting on the pressure surfaces Forces move the valve elements to their associated low-pressure chambers and associated spindle elements, to complete the connection to the high pressure chamber and its associated low pressure chamber.

8.Vorrichtung according to any one of claims 1-7 »characterized in that that means are provided which facilitate the movement of each valve element to its associated low pressure chamber limit.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the limiting device comprises a stage which is formed on the outer periphery of each valve element that the housing bore a plurality in Has formed steps arranged at a distance from one another, and that each bore step is assigned and is complementary to one of the valve element stages to the movement of its associated valve element orderly low-pressure chamber to limit.

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