DE2826613A1

DE2826613A1 - Flow control valve for pressurised liq. - has spring-loaded pressure balancing piston between pressures up and downstream of throttle

Info

Publication number: DE2826613A1
Application number: DE19782826613
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof Dipl Ing D Kampmann; Helmut Prof Dipl Ing Kampmann; Eugen Ing Grad Kopp
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1979-12-20
Also published as: DE2826613C2

Abstract

The flow control valve (11) for pressurised liq. comprises a variable throttle (13) and a pressure balance (12) which contains an axially slidable piston (17) movable in one direction by the pressure downstream of the throttle and the force of a spring (27) and in the other by the pressure (P1) upstream of the throttle. The piston carries a co-axial (31) rod (22) with a flat end face (33) which faces a co-axial throttle bore (32) through which the pressurised fluid enters at a flow rate (Q3) with the pressure (P1) upstream of the throttle (13). The cross-section (A2) of the face (33) may be little greater than that (A) of the bore (32).

Description

"Stromregelventil" "Flow control valve"

Die Erfindung betrifft ein Stromregelventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a flow control valve according to the preamble of claim 1.

Stromregelventile finden Verwendung in allen hydraulischen Steuersystemen, in denen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit gefahren werden soll. Sie bestehen grundsätzliqh aus einer einsrellbaren Drossel und einer in Reihe bzw. parallel hierzu geschalteten Druckwaage, die die Druckdifferenz an der Drossel und damit den durch diese Drossel zu einem Verbraucher fließenden Nutzmengenstrom konstant hält.Flow control valves are used in all hydraulic control systems, in which you want to drive at different speeds. You insist In principle, it consists of an adjustable throttle and one in series or in parallel with it switched pressure compensator, which determines the pressure difference at the throttle and thus the through this throttle keeps constant flow of useful amount flowing to a consumer.

Derartige, beispielsweise aus der DE-OS 2.1 39 119 bekannte Stromregelventile bestehen aus der Drossel selber und einer Druckwaage, wobei diese Druckwaage einen Reglerkolben aufweist, der als querangeströmter Kolbenschieber mit Kantensteuerung arbeitet. Die Ausbildung der Druckwaagen mit querangeströmten Kolbenschiebern mit Kantensteuerung führt beim Einsatz von Druckwasser als Druckflüssigkeit zu einer großen Zahl von Problemen. Die sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten beim Öffnen bzw. Schließen von Steuerschlitzen durch die Steuerkanten der quer angeströmten Kolbenschieber führt zu Verschleißerscheinungen aufgrund des sogenannten Hohlsogs, die zu extrem niedrigen Standzeiten der Druckwaagen führen. Diese Hohlsog-Erscheinungen sind beim Einsatz von Druckwasser aufgrund der um zwei Zehnerpotenzen niedrigeren dynamischen Zähigkeit von Wasser im Vergleich zu Hydrauliköl entsprechend hoch.Such flow control valves, for example from DE-OS 2.1 39 119 known consist of the throttle itself and a pressure compensator, this pressure compensator being a Has regulator piston, which acts as a cross-flow piston valve with edge control is working. The design of the pressure compensators with cross-flow piston valves with When using pressurized water as the pressurized fluid, edge control leads to a large number of problems. The very high flow velocities at the Opening or closing of control slots through the control edges of the cross flow Piston valve leads to signs of wear due to the so-called hollow suction, which lead to extremely short service lives of the pressure compensators. These cavitation phenomena are lower by two powers of ten when using pressurized water dynamic viscosity of water compared to hydraulic oil is correspondingly high.

Weiterhin bildet Wasser aufgrund der geringen Grenzschichtstärken praktisch keinen Schmierfilm zwischen den quer angeströmten Kolbenschiebern und den sie führenden Wandteilen, so daß hier ein Fressen eintreten kann. Wenn beim Einsatz von Druckwasser die Leckmengen in Grenzen gehalten werden sollen, ergeben sich unzumutbare Baulänge.Furthermore, water forms due to the small thickness of the boundary layer practically no lubricating film between the piston valves and the wall parts leading them, so that seizure can occur here. If at Use of pressurized water to keep the leakage levels within limits unreasonable length.

Aus der DE-OS 20 13 590 ist ein hydraulisches Druckminderventil bekannt, bei dem ein stangenförmig ausgebildeter Reglerkolben mit einem Ventilkegel versehen ist, dem ein entsprechender Ventilsitz zugeordnet wird. Beim Abheben des Ventilkegels vom Ventilsitz wird der Ventilspalt von der Flüssigkeit etwa koaxial zum Reglerkolben durchströmt.From DE-OS 20 13 590 a hydraulic pressure reducing valve is known, in which a rod-shaped regulator piston is provided with a valve cone is to which a corresponding valve seat is assigned. When lifting the valve cone from the valve seat, the valve gap from the liquid becomes approximately coaxial with the regulator piston flows through.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stromregelventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, das auch beim Einsatz von Druckwasser als Druckflüssigkeit eine hohe Regelgenauigkeit bei hoher Standzeit aufweist.The invention is based on the object of providing a flow control valve according to to create the preamble of claim 1, even when using pressurized water As a hydraulic fluid, it has a high level of control accuracy with a long service life.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 1 gelöst. Zentrales Merkmal ist also, daß der Drosselstempel des Reglerkolbens der Druckwaage axial angeströmt wird, wodurch eine rotationssymmetrische Drosselströmung erzeugt wird. Diese rotationssymmetrische Drosselströmung erzeugt auch einen rotationssymmetrischen Verschleiß an der von der Strömung angeströmten, ebenen Stirnfläche des Drosselstempels. Der Drosselstempel des Reglerkolbens stellt sich in dem Maße, wie er verschleißt, infolge des an der Druckwaage herrschenden Kräftegleichgewichts selbständig nach. Die aus dem Drosselkanal mit dem Druck der Druckflüssigkeit vor der Drossel austretende Druckflüssigkeit prallt etwa senkrecht auf die insoweit als Prallfläche dienende Stirnfläche des Drosselstempels.This task is achieved by the characteristics of the marking part of the Claim 1 solved. The central feature is that the throttle stamp of the Flow is axially against the regulator piston of the pressure compensator, creating a rotationally symmetrical Throttle flow is generated. This rotationally symmetrical throttle flow is generated also rotationally symmetrical wear and tear on the one exposed by the flow, flat face of the throttle ram. The throttle stamp of the regulator piston represents to the extent that it wears, as a result of the prevailing on the pressure compensator Balance of forces independently. The from the throttle channel with the pressure of the Hydraulic fluid escaping in front of the throttle bounces approximately vertically on the end face of the throttle piston, which serves as a baffle surface.

Durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 werden Verfälschungen der Regelung ausgeglichen, die dadurch auftreten, daß die die ebene Stirnfläche des Drosselstempels im wesentlichen senkrecht anströmende Druckflüssigkeit umgelenkt wird und durch einen zwischen Drosselkanal einerseits und Drosselstempel andererseits sich einstellenden, ringförmigen Drosselspalt seitlich entweicht, also im Bereich des Drosselspaltes umgelenkt wird. Dies führt zu einem Abfall des an der Stirnfläche des Drosselstempels angreifenden Flüssigkeitsdrucks, und zwar insbesondere im Bereich des Außenrandes der angeströmten Stirnfläche. Durch entsprechende - wenn auch nur geringfügige - Vergrößerung dieser Anströmfläche des Drosselstempels gegenüber dem Austrittsquerschnitt des Drosselkanals wird hier eine entsprechende Korrektur vorgenommen. Der Patentanspruch 3 gibt hierfür einen Bereich für die günstigen Querschnittsverhältnisse an, während der Anspruch 4 einen konkreten Optimierungspunkt angibt.The features of claim 2 are falsifications of the Regulation compensated, which occur because the the flat face of the Throttle ram deflected substantially perpendicularly flowing hydraulic fluid and by one between the throttle channel on the one hand and the throttle piston on the other hand adjusting, annular throttle gap escapes laterally, so in the area of the throttle gap is deflected. This leads to a drop in the at the end face of the throttle plunger acting fluid pressure, in particular in the area of the outer edge of the front face facing the flow. By appropriate - if only slight - enlargement of this inflow area of the throttle piston compared to the A corresponding correction is made here for the outlet cross-section of the throttle channel. Of the Claim 3 gives an area for the cheap Cross-sectional ratios, while claim 4 a specific optimization point indicates.

Bei diesem Optimierungspunkt bleibt der zum Verbraucher geförderte Nutzmengenstrom auch bei wechselnden Drücken innerhalb bestimmter Fördermengengrenzen konstant. Durch andere Wahl dieser Querschnittsflächenverhältnisse können aber auch anstelle solcher waagerechten Kennlinien steigende oder fallende Kennlinien erzeugt werden. Bei den erwähnten Kennlinien wird der Nutzmengenstrom, d.h.At this optimization point, the one funded to the consumer remains Usable flow rate even with changing pressures within certain flow rate limits constant. However, through a different choice of these cross-sectional area ratios, instead of such horizontal characteristics, rising or falling characteristics are generated will. In the case of the characteristic curves mentioned, the useful volume flow, i.e.

die pro Zeiteinheit zum Verbraucher geführte Druckflüssigkeitsmenge, über dem Gegendruck aufgetragen, wobei Parameter für eine entsprechende Kurvenschar jeweils eine entsprechende Einstellung der Drossel ist.the amount of hydraulic fluid supplied to the consumer per unit of time, plotted against the back pressure, with parameters for a corresponding family of curves each is a corresponding setting of the throttle.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des axial angeströmten Reglerkolbens führt dazu, daß dieser nur sehr kleine Verschiebewege zwischen der Endstellung, bei der der Drosselspalt völlig geschlossen ist, und der Endstellung, bei der der Drosselspalt völlig geöffnet ist, ausführt. Dies ermöglicht wiederum die vorteilhafte Ausgestaltung nach den Merkmalen des Patentanspruches 5.The configuration according to the invention of the governor piston against which the gas flows axially leads to the fact that this only very small displacement between the end position, in which the throttle gap is completely closed, and the end position in which the Throttle gap is fully open, executes. This in turn enables the advantageous Design according to the features of claim 5.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.Further advantages and features of the invention emerge from the following Description based on the drawing.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein in ein Pumpen-Verbraucher-System geschaltetes Stromregelventil in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein Stromregelventil in 3-Wege-Ausführung in Kompakt-Ausführung im Mittel-Längsschnitt und Fig. 3 ein Stromregelventil in 2-Wege-Ausführung in Kompakt-Ausführung im Mittel-Längsschnitt.In the drawing shows Fig. 1 in a pump-consumer system switched flow control valve in a schematic representation, FIG. 2 a flow control valve in 3-way design in compact design in central longitudinal section and FIG. 3 a Flow control valve in 2-way design in compact design in central longitudinal section.

Der prinzipielle Aufbau und die prinzipielle Funktionsweise werden nachfolgend zuerst anhand der Fig. 1 erläutert.The basic structure and the basic mode of operation are first explained below with reference to FIG. 1.

Von einer Pumpe 1 wird aus einem Vorrats- und Rücklauf-Behälter 2 Flüssigkeit, nämlich Wasser, angesaugt und durch eine Druckleitung 3 einem Verbraucher 4 zugeführt, bei dem es sich um einen Kolben-Zylinder-Antrieb einer Strangpresse handeln kann. In Fig. 1 ist hierzu lediglich schematisch ein üblicher Zylinder 5 mit einem in diesem geführten, doppelseitig beaufschlagbaren Kolben 6 dargestellt, dessen nach außen geführte Kolbenstange 7 gegen eine schematisch als Feder dargestellte Gegenkraft 8 wirkt. Unmittelbar hinter der Pumpe 1 zweigt eine in den Behälter 2 zurückgeführte Kurzschlußleitung 9 ab, in die ein handelsübliches Uberdruck- oder Sicherheitsventil 10 geschaltet ist. Dieses Ventil 10 öffnet nur im Fall von Störungen und ist also während des normalen Betriebes geschlossen. Auf seine Ausbildung kommt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht an.A pump 1 turns a storage and return tank 2 Liquid, namely water, sucked in and through a pressure line 3 to a consumer 4, which is a piston-cylinder drive of an extrusion press can act. For this purpose, a conventional cylinder 5 is only shown schematically in FIG. 1 shown with a piston 6 guided in this, which can be acted upon on both sides, its outwardly guided piston rod 7 against a shown schematically as a spring Counterforce 8 acts. Immediately behind the pump 1 one branches off into the container 2 returned short-circuit line 9 from, in which a commercially available overpressure or Safety valve 10 is switched. This valve 10 opens only in the event of malfunctions and is therefore closed during normal operation. It depends on his education it does not apply in the context of the present invention.

Dem Abzweig der Kurzschlußleitung 9 nachgeordnet ist ein Stromregelventil 11, das im wesentlichen aus einer Druckwaage 12 und aus einer einstellbaren Drossel 13 besteht.Downstream of the junction of the short-circuit line 9 is a flow control valve 11, which essentially consists of a pressure compensator 12 and an adjustable throttle 13 exists.

Die Druckwaage 12 weist ein Gehäuse 14 mit zwei axial hintereinander angeordneten Kammern 15, 16 auf. In den Kammern ist ein als Differenzkolben ausgebildeter Reglerkolben 17 angeordnet, dessen zylindrischer Abschnitt 18 größeren Durchmessers in der Kammer 16 axial verschiebbar angeordnet ist. Er liegt mit seinem Außenumfang an der Innenwand 19 dieser Kammer 16 an.The pressure compensator 12 has a housing 14 with two axially one behind the other arranged chambers 15, 16. A piston designed as a differential piston is located in the chambers Regulator piston 17 arranged, the cylindrical portion 18 of larger diameter is arranged axially displaceably in the chamber 16. It lies with its outer circumference on the inner wall 19 of this chamber 16.

Sein Außenumfang ist gegenüber dieser Innenwand 19 mittels einer Ringdichtung 20 abgedichtet, so daß hierdurch zwei Teilkammern 16a und 16b gebildet werden, die durch den zylindrischen Abschnitt 18 des Reglerkolbens 17 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt werden. Von der der anderen Kammer 15 zugewandten Stirnseite 21 des zylindrischen Abschnitts 18 erstreckt sich ein als Drosselstempel 22 dienender, ebenfalls zylindrischer Abschnitt kleineren Durchmessers des Reglerkolbens 17 durch eine Führungsbohrung 23 in die Kammer 15. Die Führung des Drosselstempels 22 durch die Führungsbohrung 23 erfolgt unter Abdichtung durch eine Ringdichtung 24, so daß auch die Kammer 15 von der Teilkammer 16b flüssigkeitsdicht abgetrennt ist. In der Teilkammer 16a ist eine einerseits gegen die der Stirnseite 21 entgegengesetzte Stirnfläche 25 des zylindrischen Abschnitts 18 anliegende und andererseits gegen eine Abschlußwand 26 dieser Teilkammer 16a abgestützte, vorgespannte Druckfeder 27 angeordnet, die in bekannter Weise so ausgestaltet ist, daß sie eine praktisch waagerechte Weg-Kraft-Kennlinie aufweist, d.h. die von dieser Druckfeder 27 auf den zylindrischen Abschnitt 18 des Reglerkolbens 17 in Richtung auf den Drosselstempel 22 ausgeübte Kraft F ist konstant, und zwar unabhängig von der Stellung des zylindrischen Abschnittes 18. In diese Teilkammer 16a mündet weiterhin eine in Förderrichtung hinter der Drossel 13 aus der Druckleitung 3 abgezweigte Leitung 28, so daß in dieser Teilkammer 16a der gleiche Flüssigkeitsdruck p2 herrscht, der auch hinter der Drossel 13 herrscht.Its outer circumference is opposite this inner wall 19 by means of an annular seal 20 sealed, so that hereby two sub-chambers 16a and 16b are formed which by the cylindrical section 18 of the regulator piston 17 in a liquid-tight manner from one another be separated. From the other chamber 15 facing end face 21 of the cylindrical Section 18 extends as a throttle punch 22, also cylindrical Smaller diameter section of the regulator piston 17 through a guide bore 23 into the chamber 15. The guide of the throttle piston 22 through the guide hole 23 takes place under sealing by an annular seal 24, so that the chamber 15 is separated from the sub-chamber 16b in a liquid-tight manner. In the sub-chamber 16a is one on the one hand against the end face 25 of the opposite end face 21 cylindrical portion 18 abutting and on the other hand against an end wall 26 of this subchamber 16a supported, pretensioned compression spring 27 arranged, which is designed in a known manner so that it is a practical has horizontal displacement-force characteristic, i.e. that of this compression spring 27 the cylindrical section 18 of the regulator piston 17 in the direction of the throttle piston 22 exerted force F is constant, regardless of the position of the cylindrical Section 18. A further opens into this sub-chamber 16a in the conveying direction behind the throttle 13 from the pressure line 3 branched line 28, so that in this Partial chamber 16a has the same liquid pressure p2 that is also behind the throttle 13 prevails.

Vor der Drossel 13 zweigt eine Leitung 29 aus der Druckleitung 3 ab. An dieser Stelle wird der von der Pumpe 1 geförderte Fördermengenstrom Q1 in einen Nutzmengenstrom Q2 und einen Restmengenstrom Q3 aufgeteilt. Der Nutzmengenstrom Q2 strömt durch die einstellbare Drossel 13 zu dem Verbraucher 4, während der Restmengenstrcn Q3 durch eine variable Drosselstelle der Druckwaage 12 in die Kammer 15 und von dort über eine Leitung 30 zurück in den Behälter 2 fließt. über diese Leitung 30 wird der Restmengenstrom Q3 mit dem vor der Drossel 13 herrschenden Druck Pl über einen koaxial zur Mittel-Längsachse 31 des Reglerkolbens 17 verlaufenden Drosselkanals 32 gegen die zugeordnete ebene Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22 geleitet. Dieser Druck Pl herrscht mittels einer Überbrückungsleitung 34, die von dem Drosselkanal 32 in die Teilkammer 16b führt, auch in dieser Teilkammer 16b.A line 29 branches off from the pressure line 3 upstream of the throttle 13. At this point, the flow rate Q1 delivered by the pump 1 is converted into a Usable flow Q2 and a residual flow Q3 divided. The useful volume flow Q2 flows through the adjustable throttle 13 to the consumer 4, during the rest of the flow Q3 through a variable throttle point of the pressure compensator 12 into the chamber 15 and from there flows back into the container 2 via a line 30. via this line 30 the residual flow Q3 with the pressure Pl prevailing upstream of the throttle 13 is over a throttle channel running coaxially to the central longitudinal axis 31 of the regulator piston 17 32 passed against the assigned flat end face 33 of the throttle punch 22. This Pressure Pl prevails by means of a bypass line 34 leading from the throttle channel 32 leads into the sub-chamber 16b, also in this sub-chamber 16b.

Es ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht am Reglerkolben 17: F+P2xA1-P1XA3-P1XA2'0 Hierin ist F= die (im wesentlichen konstante) Kraft der Druckfeder 27, A1 = die Fläche der Stirnfläche 25, A2= die Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22, A3= die freie Fläche der Stirnseite 21 des zylindrischen Abschnitts 18, P1= der Druck des Druckwassers vor der Drossel 13, P2= der Druck des Druckwassers nach Durchströmen der Drossel 13.The following equilibrium of forces results on the regulator piston 17: F + P2xA1-P1XA3-P1XA2'0 Here, F = the (essentially constant) force of the compression spring 27, A1 = the Area of the end face 25, A2 = the end face 33 of the throttle piston 22, A3 = the free area of the end face 21 of the cylindrical section 18, P1 = the pressure of the Pressurized water before the throttle 13, P2 = the pressure of the pressurized water after flowing through the throttle 13.

Da weiterhin gilt A2+A3=A1 gilt für die Druckdifferenz hP"P1'P2 die Beziehung #p=F/A1=const.Since A2 + A3 = A1 also applies to the pressure difference hP "P1'P2 Relationship # p = F / A1 = const.

Da somit die Differenz ap der Drücke Pl und P2 vor und hinter der Drossel 13 konstant gehalten wird, wird somit auch der durch die Drossel 13 fließende Nutzmengenstrom Q2 konstant gehalten, und zwar unabhängig davon, ob p2 und P1 dem Betrage nach groß oder klein sind.Since the difference ap of the pressures Pl and P2 before and after the Throttle 13 is kept constant, the flowing through the throttle 13 is thus also Usable flow Q2 kept constant, regardless of whether p2 and P1 dem Amounts according to big or small.

Bei der obigen Gleichung (1) für das Kräftegleichgewicht wurde davon ausgegangen, daß die ebene Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22 gleichmäßig mit dem Druck Pl beaufschlag wird. Diese Annahme ist aber nicht ganz korrekt, da sich zu der auf die Stirnfläche 33 wirkenden statischen Druckkraft noch dynamische Kräfte aufgrund der Strömungsumlenkung addieren. Insofern ist die Wahl des Querschnitts A des Drosselkanals 32 vor dem Drosselspalt 35 sehr wichtig. Für einen Drosselkanal' 32 mit NW 16 (Nennweite 16mm) haben Experimente ein Verhältnis von A/A2 - o,954 ergeben, wobei noch für den Restmengenstrom, also für die durch die Druckwaage 12 zurück in den Behälter 2 fließende Druckwassermenge folgende Randbedingung gilt: 30C Q3 C 100 1/min.In the above equation (1) for the equilibrium of forces, assumed that the flat end face 33 of the throttle punch 22 evenly with the pressure Pl is applied. However, this assumption is not entirely correct because in addition to the static compressive force acting on the end face 33, there are also dynamic forces add due to the flow deflection. In this respect, it is the choice of the cross-section A of the throttle channel 32 in front of the throttle gap 35 is very important. For a throttle channel ' 32 with NW 16 (nominal width 16mm) experiments have a ratio of A / A2 - o.954 result, with still for the residual flow, i.e. for the flow through the pressure compensator 12 the amount of pressurized water flowing back into container 2, the following boundary condition applies: 30C Q3 C 100 rpm.

Bei diesem Flächenverhältnis bleiben bei einer vorgegebenen Einstellung der Drossel 13 die von dieser abgegebenen Nutzmengenströme Q2 auch bei starken Schwankungen des Drucks P2 auf der Verbraucherseite annähernd konstant.With this area ratio, stick to a given setting the throttle 13, the useful quantity flows Q2 emitted by it, even in the event of strong fluctuations of the pressure P2 on the consumer side approximately constant.

Ftrdie axiale Höhe h des Drosselspaltes 35 gilt h<1mm, so daß auch die Federwege der Druckfeder 27 sehr klein werden.For the axial height h of the throttle gap 35, h <1mm applies, so that also the spring travel of the compression spring 27 becomes very small.

Da die Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22 rotationssymmetrisch axial von dem Restmengenstrom Q3 angeströmt wird, verschleißt diese Stirnfläche völlig gleichmäßig, so daß dieser Verschleiß auf die Funktion, d.h. die Betriebssicherheit,der Druckwaage 12 keinerlei Einfluß hat.Since the end face 33 of the throttle plunger 22 is rotationally symmetrical is axially flowed against by the residual flow Q3, this end face wears completely evenly, so that this wear affects the function, i.e. the operational safety, of the Pressure compensator 12 has no influence.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 2 werden alle Teile, die funktionell die gleiche Bedeutung wie in der Fig. 1 haben, mit der gleichen Bezugsziffer versehen, der ein " ' " hinzugefügt ist, so daß insoweit auch auf die Beschreibung in der Fig. 1 Bezug genommen werden kann.In the following description of FIG. 2, all parts that functionally have the same meaning as in FIG. 1, with the same reference number provided that a "'" is added, so that in this respect also on the description in Fig. 1 can be referred to.

In einem Gehäuse 14' sind Kammern 15' und 16' angeordnet, die über eine Führungsbohrung 23' miteinander verbunden sind, in der ein Drosselstempel 22' axial verschiebbar geführt ist. Eine Dichtung 24' zur flüssigkeitsdichten Trennung der Kammern 15' und 16' wird mittels einer Stopfbuchsbrille 36 gehalten. Die Kammer 15' wird auf ihrer der anderen Kammer 16' abgewandten Seite durch ein zylindrisches Ansatzstück 37 abgeschlossen, das an einem Abschlußdeckel 38 des Gehäuses 14' angebracht ist. Dieses zylindrische Ansatzstück 37 ist mittels mehrerer Ringdichtungen 39, 40, 41 gegenüber der Innenwand 42 des Gehäuses 14' in diesem Bereich abgedichtet. Eine Druckleitung 3' mündet von einer nicht dargestellten Druckquelle (Pumpe 1) kommend in einen Einlaßstutzen 43 des Gehäuses 14', von dem einerseits ein den Restmengenstrom Q3 zum Drosselspalt 35' führender Drosselkanal 32' und andererseits ein zur Drossel 13' führender, den Nutzmengenstrom Q2,führender Hauptkanal 44 abzweigen. Diese Drossel 13' weist einen hinein-bzw. herausschraubbaren Drosselkolben 45 auf.In a housing 14 'chambers 15' and 16 'are arranged, which over a guide bore 23 'are connected to one another, in which a throttle ram 22' is guided axially displaceably. A seal 24 'for liquid-tight separation the chambers 15 'and 16' is held by means of a gland follower 36. The chamber 15 'is on its side facing away from the other chamber 16' by a cylindrical End piece 37 completed, which is attached to an end cover 38 of the housing 14 ' is. This cylindrical extension piece 37 is by means of several ring seals 39, 40, 41 are sealed against the inner wall 42 of the housing 14 'in this area. A pressure line 3 'discharges from a pressure source (not shown) (pump 1) coming into an inlet port 43 of the housing 14 ', from which on the one hand a residual flow Q3 to the throttle gap 35 'leading throttle channel 32' and on the other hand branch off a main channel 44 leading to the throttle 13 'and the useful quantity flow Q2. This throttle 13 'has an in-or. screw-out throttle piston 45.

Je nachdem wie weit der Drosselkolben 45 hineingeschraubt ist, ergibt sich die Größe des freien Durchströmquerschnitts und damit (konstante) Nutzmengenstrom Q2,, der durch einen Auslaßstutzen 46 heraus wieder in die Druckleitung 3' strömt. Vom Auslaßstutzen 46 führt im Gehäuse 14' eine Uberbrückungsleitung 28' zur Teilkammer 16a'. Aus der Kammer 15' mündet ein Rücklauf stutzen 47 aus, an den eine zum Behälter 2' führende Leitung 29' angeschlossen ist.Depending on how far the throttle piston 45 is screwed in, results the size of the free flow cross-section and thus the (constant) useful volume flow Q2 ,, which flows out again through an outlet port 46 into the pressure line 3 '. A bridging line 28 'leads from the outlet connection 46 in the housing 14' to the sub-chamber 16a '. A return port 47 opens out of the chamber 15 ', one to the container 2 'leading line 29' is connected.

Eine Uberbrückungsleitung 34', mittels derer in der Teilkammer 16b' auch der vor der Drossel 13'- herrschende Druck P1 aufrechterhalten wird, führt koaxial durch den ebenfalls koaxial zur Mittel-Längsachse 31' angeordneten Drosselstempel 22', aus dem an seinem Ende eine Querbohrung 48 in die Teilkammer 16b' mündet.A bypass line 34 ', by means of which in the sub-chamber 16b' the pressure P1 prevailing upstream of the throttle 13 ′ is also maintained, leads coaxially through the throttle piston which is also arranged coaxially to the central longitudinal axis 31 ' 22 ', from which a transverse bore 48 opens into the sub-chamber 16b' at its end.

Der in der Kammer 16' befindliche zylindrische Abschnitt 18' des ebenfalls als Differenzkolben ausgebildeten Reglerkolbens 17' ist mittels einer Druckfeder 27' belastet, die als aus Gummi bestehende Schubhülsenfeder ausgebildet ist. Es handelt sich hierbei also um einen ringförmigen Gummikörper, der in diesen zylindrischen Abschnitt 18' integriert ist.The cylindrical section 18 'located in the chamber 16' of the likewise designed as a differential piston regulator piston 17 'is by means of a compression spring 27 'loaded, which is designed as a thrust sleeve spring made of rubber. It So this is a ring-shaped rubber body that is used in this cylindrical section 18 'is integrated.

Ein außen an dieser Feder 27' durch Ankleben, Anvulkanisieren o. dgl. befestigter Ring 49 ist zwischen einem vorspringenden Rand 50 einer Abschlußwand 26' des Gehäuses 14' und einem entsprechenden Bund 51 im Gehäuse 14' eingespannt. Die Abschlußwand 26' ist mittels Schrauben 52 gegen das Gehäuse 14' geschraubt. Trotz der festen Einspannung des äußeren Rings 49 des zylindrischen Abschnitts 18' des Reglerkolbens 17' gelten die oben beschriebenen Verhältnisse auch bei diesem Ausführungsbeispiel, da die maximale Höhe h des Drosselspaltes 35' deutlich kleiner als 1mm ist. Um auch die Querschnittsverhältnisse zu verdeutlichen, sind die einzelnen Flächen A', A1,, A2, und A3, in Fig. 2 eingezeichnet.An outside of this spring 27 'by gluing, vulcanizing or the like. attached ring 49 is between a projecting edge 50 of an end wall 26 'of the housing 14' and a corresponding collar 51 clamped in the housing 14 '. The end wall 26 'is screwed against the housing 14' by means of screws 52. Despite the tight clamping of the outer ring 49 of the cylindrical section 18 ' of the regulator piston 17 ', the above-described conditions also apply to this Embodiment, since the maximum height h of the throttle gap 35 'is significantly smaller than 1mm. In order to also clarify the cross-sectional ratios, the individual Areas A ', A1, A2, and A3, shown in FIG.

Der - in Fig. 2 links dargestellte - Abschlußdeckel 38 ist gleichermaßen wie die Abschlußwand 26' mittels Schrauben 53 am Gehäuse 14' befestigt.The - in Fig. 2 shown on the left - cover 38 is the same like the end wall 26 'attached to the housing 14' by means of screws 53.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 3 werden alle Teile, die funktionell die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1 oder 2 haben,.. mit der gleichen Bezugsziffer versehen, der ein hochgestellter " hinzugefügt ist, so daß insoweit auch auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen werden kann.In the following description of FIG. 3, all parts that functionally have the same meaning as in Fig. 1 or 2, .. with the same Provided reference number to which a superscript "is added, so that to that extent reference can also be made to the preceding description.

In einem Gehäuse 14" sind Kammern 15" und 16" angeordnet, die über eine Führungsbohrung 23" miteinander verbunden sind, in der ein Drosselstempel 22" axial verschiebbar geführt ist. Eine gegen den Drosselstempel 22" anliegende Dichtung 24" dichtet die beiden Kammern 16" und 15" flüssigkeitsdicht gegeneinander ab.In a housing 14 "chambers 15" and 16 "are arranged, which over a guide hole 23 "are connected to one another, in which a throttle piston 22" is guided axially displaceably. A seal resting against the throttle die 22 " 24 ″ seals the two chambers 16 ″ and 15 ″ from one another in a liquid-tight manner.

An dem in der Kammer 16" befindlichen Teil des Drosselstempels 22" des Reglerkolbens 17" ist ein scheibenförmiger zylindrischer Abschnitt 18" größeren Durchmessers angebracht, der mittels einer Ringdichtung 20" gegenüber der Innenwand 19" der Kammer 16" flüssigkeitsdicht abgedichtet ist, so daß hierdurch zwei Teilkammern 16a" und 16b" gebildet werden, die durch den zylindrischen Abschnitt 18" des Reglerkolbens 17" flüssigkeitsdicht voneinander getrennt werden. In der Teilkammer 16b" ist eine einerseits gegen die entsprechende Stirnseite 21" des zylindrischen Abschnitts 18" und andererseits gegen die Trennwand 54 zwischen den Kammern 15" und 16" anliegende Druckfeder 27" angeordnet, die den zugehörigen Teil des Reglerkolbens 17" koaxial umgibt. Diese Druckfeder 17" ist vorgespannt.On the part of the throttle piston 22 "located in the chamber 16" of the regulator piston 17 "is a disk-shaped cylindrical section 18" larger Diameter attached by means of a ring seal 20 "against the inner wall 19 "of the chamber 16" is sealed in a liquid-tight manner, so that this results in two sub-chambers 16a "and 16b" are formed by the cylindrical portion 18 "of the regulator piston 17 "are separated from one another in a liquid-tight manner. In the sub-chamber 16b" is a on the one hand against the corresponding end face 21 "of the cylindrical section 18" and on the other hand against the partition 54 between the chambers 15 "and 16" Compression spring 27 "is arranged, which coaxially forms the associated part of the regulator piston 17" surrounds. This compression spring 17 ″ is pretensioned.

Auf dem dem Drosselstempel 22" abgewandten Ende des Regler--kolbens 17" schließt sich koaxial zum Drosselstempel 22" an den zylindrischen Abschnitt 18" ein die Teilkammer 16a" durchquerender zylindrischer Fortsatz 55 an, der gleichen Durchmesser und damit Querschnitt hat, wie der Drosselstempel 22". Dieser Fortsatz 55 taucht in eine im Querschnitt angepaßte Sackbohrung 56 ein und ist in dieser mittels einer an seinem Außenumfang anliegenden Ringdichtung 57 abgedichtet geführt. Diese koaxiale Sackbohrung 56 befindet sich in einer Abschlußwand 26", die mittels Schrauben 52 gegen die zugeordnete Seite des Gehäuses 14" geschraubt ist, wobei diese Sackbohrung 56 in einem in die Teilkammer 16a" hineinragenden zylindrischen Bund 58 der Abschlußwand 26" angeordnet ist. Dieser Bund 58 ist mi.ttels einer Dichtung 59 gegenüber der Innenwand 19" abgedichtet.On the end of the regulator piston facing away from the throttle piston 22 " 17 ″ joins the cylindrical section coaxially with the throttle piston 22 ″ 18 "a cylindrical extension 55 traversing the sub-chamber 16a", the same Diameter and thus cross-section, like the throttle punch, has 22 ". This extension 55 dips into a blind bore 56 with an adapted cross-section and is in this guided in a sealed manner by means of an annular seal 57 resting against its outer circumference. This coaxial blind hole 56 is located in an end wall 26 ", which means Screws 52 are screwed against the associated side of the housing 14 ", wherein this blind bore 56 in a cylindrical protruding into the sub-chamber 16a ″ Collar 58 of the end wall 26 "is arranged. This collar 58 is by means of a seal 59 sealed against the inner wall 19 ″.

Die Teilkammer 16a" und die Kammer 15" sind mittels einer durch Bohrungen im Gehäuse 14" gebildeten Leitung 28" miteinander verbunden. Weiterhin ist die Kammer 15" mit der Teilkammer 16b" über einen Kanal 60 miteinander verbunden, dessen freier Durchströmquerschnitt mittels eines hinein- bzw. herausschraubbaren Drosselkolbens 45" einer Drossel 13" veränderbar ist.The sub-chamber 16a "and the chamber 15" are by means of bores line 28 "formed in the housing 14" connected with each other. Farther the chamber 15 "is connected to the sub-chamber 16b" via a channel 60, its free flow cross-section by means of a screw that can be screwed in or screwed out Throttle piston 45 "of a throttle 13" is variable.

Aus der Teilkammer 16b" mündet ein Auslaßstutzen 46" und führt nach außen.An outlet port 46 "opens out of the sub-chamber 16b" and leads to it Outside.

Das Gehäuse 1 4" ist an der der Kammer 1 5" zugeordneten Seite mittels eines Abschlußdeckels 38" verschlossen, der mittels Schrauben 52" angeschraubt ist. Koaxial zum Reglerkolben 17" ist in diesem Abschlußdeckel 38" ein Einlaßstutzen 43" vorgesehen, von dem aus ein Drosselkanal 32" ebenfalls koaxial zum Drosselstempel 22" in die Kammer 15" führt.The housing 1 4 "is on the side assigned to the chamber 1 5" by means a cover plate 38 "which is screwed on by means of screws 52". An inlet connection piece is located in this cover plate 38 "coaxial with the regulator piston 17" 43 "is provided, from which a throttle channel 32" is also coaxial with the throttle ram 22 "leads into chamber 15".

Der Querschnitt des Drosselkanals 32" wird durch eine auswechselbare Verschleißbüchse 61 festgelegt. Der Durchmesser und damit Querschnitt des Drosselkanals 32" in der Verschließbüchse 61 ist identisch mit dem Durchmesser und damit dem Querschnitt des Drosselstempels 22". An dem dem Drosselkanal 32" zugewandten Ende des Drosselstempels 22" ist dessen oben bereits erläuterte geringfügige Querschnittsvergrößerung dadurch bewirkt, daß sie hier mit einer. beispielsweise aufgeschraubten Aufsatzbüchse 62 versehen ist.The cross section of the throttle channel 32 ″ is replaced by an exchangeable Wear sleeve 61 set. The diameter and thus the cross section of the throttle channel 32 ″ in the closure sleeve 61 is identical to the diameter and thus the cross section of the throttle plunger 22 ". At the end of the throttle plunger facing the throttle channel 32" 22 ″ is its slight cross-sectional enlargement, which has already been explained above causes them to be here with a. for example screwed-on attachment sleeve 62 is provided.

Verschleißbüchse 61 und Aufsatzbüchse 62 sind'zweckmäßigerweise aus hochverschleißfestem Material. Diese beiden Teile können selbstverständlich auch bei den Ausgestaltungen nach den Fig. 1 und 2 gleichermaßen eingesetzt werden.Wear sleeve 61 and attachment sleeve 62 are expediently made highly wear-resistant material. These two parts can of course also in the configurations according to FIGS. 1 and 2 are used equally.

Der Abschlußdeckel 38" ist auch hier mittels einer Dichtung 39" gegenüber dem Gehäuse 14" abgedichtet.The cover plate 38 ″ is opposite by means of a seal 39 ″ the housing 14 "sealed.

Durch den gesamten Reglerkolben 17" erstreckt sich eine koaxiale Ausgleichsbohrung 63.A coaxial compensating bore extends through the entire regulator piston 17 ″ 63.

Die Wirkungsweise ist folgende: Dem Einlaßstutzen 43" wird der gesamte Fördermengenstrom Q1", der auch gleich dem Nutzmengenstrom ist, mit dem Druck P1" zugeführt. Dieser Fördermengenstrom Q1" strömt durch den Drosselkanal 22" und durch den Drosselspalt 35" zwischen Drosselstempel 22'! und Drosselkanal 32" in die Kammer 15", wobei eine Drosselung, d. h. Druckminderung auf den Druck p2" stattfindet. Von dort strömt der Fördermengenstrom Q1" durch den Kanal 60 und die einstellbare Drossel 13", wobei entsprechend der Einstellung des Drosselkolbens 45" eine Drosselung auf den Druck p3" in der Teilkammer 16b" erfolgt. Mit diesem Druck verläßt der Fördermengenstrom Q1" das Gehäuse 14" durch den Auslaßstutzen 46". Da der Reglerkolben 17" mit der durchgehenden Ausgleichsbohrung 63 versehen ist, herrscht in der Sackbohrung 56 ebenfalls der Druck p1". Über die Leitung 28" herrscht in der Teilkammer 16a" der gleicheDruck P2" wie in der Kammer 15".The mode of operation is as follows: The inlet port 43 ″ is the entire Delivery rate flow Q1 ", which is also equal to the useful rate flow, with the pressure P1" fed. This delivery rate flow Q1 ″ flows through the throttle channel 22 ″ and through the throttle gap 35 "between throttle piston 22 '! and throttle channel 32" in the chamber 15 ", whereby a throttling, i.e. pressure reduction to the pressure p2", takes place. From there, the flow rate Q1 ″ flows through the channel 60 and the adjustable Throttle 13 ″, with a throttling corresponding to the setting of the throttle piston 45 ″ takes place on the pressure p3 "in the sub-chamber 16b". The flow rate leaves with this pressure Q1 "the housing 14" through the outlet port 46 ". Since the regulator piston 17" with the is provided through compensating bore 63, there is in the blind bore 56 also the pressure p1 ". Via the line 28", the sub-chamber 16a "prevails same pressure P2 "as in chamber 15".

Hieraus resultierend ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht am Reglerkolben 17": Fll+P3ltXA21-+P1 xA33=p1"xA55+P2"xA25 Hierin ist F" = die (im wesentlichen konstante) Kraft der Druckfeder 27", A33= der Querschnitt der Stirnfläche 33" des Drosselstempels 22", A21 der Querschnitt der Stirnseite 21" des zylindrischen Abschnitts 18", A25= der Querschnitt der Stirnfläche 25", A55= der Querschnitt des Fortsatzes 55, P1"= der Druck des Druckwassers vor dem Drosselspalt 35", P2"= der Druck des Druckwassers hinter dem Drosselspalt 35", p3"= der Druck des Druckwassers hinter der Drossel 13".This results in the following equilibrium of forces am Regulator piston 17 ": Fll + P3ltXA21- + P1 xA33 = p1" xA55 + P2 "xA25 Here is F" = the (im essentially constant) force of the compression spring 27 ", A33 = the cross-section of the end face 33 "of the throttle piston 22", A21 the cross section of the end face 21 "of the cylindrical Section 18 ", A25 = the cross section of the end face 25 ", A55 = the cross section of the extension 55, P1 "= the pressure of the pressurized water in front of the throttle gap 35 ", P2" = the pressure of the pressurized water behind the throttle gap 35 ", p3" = the pressure of the pressurized water behind the throttle 13 ".

Da A25=A21, ergibt sich: p211-p311=11=F11/A21=const.Since A25 = A21, the result is: p211-p311 = 11 = F11 / A21 = const.

Diese für alle herkömmlichen Stromregler ebenfalls gültige Beziehung gilt hier unter der Voraussetzung, daß auf die gesamte Fläche A33 der volle Druck P1" einwirkt. Aufgrund der Strömungsverhältnisse im Drosselspalt 35" mit dem Druckabfall von P1" auf p2" ist dies jedoch nur dann der Fall, wenn - wie oben bereits im einzelnen erläutert - die Fläche A33 etwas größer ist als der Querschnitt des Drosselstempels 22" und der Querschnitt des Drosselkanals 32".This relationship, which is also valid for all conventional current regulators applies here provided that the full pressure is applied to the entire area A33 P1 "acts. Due to the flow conditions in the throttle gap 35" with the pressure drop from P1 "to p2", however, this is only the case if - as already detailed above explained - the area A33 is slightly larger than the cross section of the throttle piston 22 "and the cross section of the throttle channel 32".

Wie die vorstehenden Darlegungen zeigen, kann die erfindungsgemäße Lehre zum einen realisiert werden, wenn Druckwaage und Drossel parallelgeschaltet sind, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, oder wenn Druckwaage und Drossel in. Reihe zueinander geschaltet sind.As the above statements show, the inventive Teaching can be realized on the one hand if the pressure compensator and throttle are connected in parallel are, as in the embodiment of FIGS. 1 and 2, or if pressure compensator and Chokes are connected in series with one another.

Claims

Claims 0.1) flow control valve for hydraulic fluids, consisting from an adjustable throttle and a pressure compensator, the pressure compensator being a Has axially displaceable regulator piston, which in a displacement direction with the pressure behind the throttle and the force of a pretensioned spring and on the other hand with the pressure of the hydraulic fluid prevailing in front of the throttle can be acted upon, characterized in that the regulator piston (17, 17 ', 17 ") with a throttle ram running coaxially to its central longitudinal axis (31, 31 ', 31 ") (22, 22 ', 22 ") is provided which has a flat end face (33, 33', 33"). the one directly in front of a throttle channel (32, 32 ', 32 ") located coaxially to this for supplying a volume flow (Q3, Q3% Q11,) with the pressure (p1, P1ll) of the hydraulic fluid is arranged in front of the throttle (13, 13 ', 13 ").

.2.) Flow control valve according to claim 1, characterized in that the cross-section (A2, A2 ,, A33) of the end face acted upon by the hydraulic fluid (33, 33 ', 33 ") of the throttle plunger (22, 22', 22") is slightly larger than the cross section (A, - A ', A32) of the throttle channel (32, 32', 32 ").

3.) flow control valve according to claim 2, characterized in that for the aspect ratio is A / A2> o.9 or

A '/ A2,> o, 9 or A32 / A33 o, 9.

4.) flow control valve according to claim 3, characterized in that for the aspect ratio, A / A2 = o.95 or A '/ A2' = o.95 or A32 / A33 = o.95.

5.) Flow control valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the regulator piston (17 ') is designed as a differential piston, its cylindrical Section (18 ') of larger diameter via a sleeve spring designed as a thrust sleeve Compression spring (27 ') is clamped.