DE3532592A1 - 3-wege-druckminderventil mit sekundaerdruckueberwachung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein 3-Wege-Druckminderventil mit Sekundärdrucküberwachung, und zwar insbesondere auf ein direkt gesteuertes 3-Wege-Druckminderventil.

Druckminderventile, die oftmals auch als Druckregel- oder Druckreduzierventile bezeichnet werden, dienen dazu, den Sekundär- oder Ausgangsdruck unabhängig vom Primär- oder Eingangsdruck konstant zu halten, wenn der Primärdruck den eingestellten Sekundärdruckwert überschreitet. Mit einem Druckminderventil kann man also den Druck in einem Teil eines Kreislaufs auf einen niedrigeren Wert als den Systemdruck reduzieren.

Häufig werden Druckminderventile in hydraulischen Systemen eingesetzt, wo nicht nur ein konstanter Sekundärdruck erforderlich ist, sondern wo darüberhinaus auch eine Überwachung des Sekundär- oder Arbeitsdrucks hinsichtlich eines bestimmten Sekundärdruckwertes (Überwachungsdruckwert) erforderlich ist. Im System vorhandene Signalgabemittel sollen dabei ein Signal dann liefern, wenn der Überwachungsdruck erreicht wird, was praktisch beim Einschalten des Systems der Fall ist. Zum anderen sollen die Signalgabemittel ein weiteres Signal liefern, wenn während des Betriebs des Systems der Überwachungsdruck unterschritten wird.

Beispielsweise darf bei hydraulischen Pinolen selbsttätiger Drehmaschinen oder bei hydraulischen Spannzylindern der Sekundärdruck nicht unter einen bestimmten eingestellten Sekundärdruckwert (Überwachungsdruckwert) absinken, um eine sichere Einspannung des Werkstücks während der gesamten Fertigungsdauer zu erreichen. Bisher wurden zusätzlich zum Druckminderventil Druchschaltermittel benötigt, welche auf den unteren zulässigen Sekundärdruckwert (Überwachungsdruckwert) eingestellt wurden. Bei Unterschreitung des Überwachungsdruckwertes, beispielsweise aufgrund einer Störung, bewirkten die Druckschaltermittel durch Ansteuern einer elektrischen Einrichtung beispielsweise das Abschalten der Werkzeugmaschine, auf der das Werkstück (oder Werkzeug) durch kraftbetätigte Spanneinrichtungen gehalten wird.

Bei dieser bekannten Art einer Absicherung der Werkstückeinspannung war es oft notwendig, beim Umrüsten der Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Drehmaschine, auf andere Werkstücke, den unteren zulässigen Sekundärdruckwert für die Werkstückeinspannung neu einzustellen. Dabei mußten oft mehrere Druckschalter und zusätzlich natürlich auch die Sekundärdruckeinstellung am eigentlichen Druckreduzierventil getrennt von Hand auf neue Druckwerte eingestellt werden, was einen großen Zeitaufwand bedeutet. Diese Einstellung auf die neuen Druckwerte ist ferner von der Sorgfalt der Bedienungsperson abhängig. Wenn die Druckschalter auf zu niedrige Druckwerte eingestellt werden, so kann dies zu schweren Unfällen führen. Die Druckschalter müßten dabei aus Sicherheitsgründen abschließbar sein.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein 3-Wege-Druckminderventil mit Sekundärdruck-Überwachung insbesondere der eingangs genannten Bauart derart vorzusehen, daß für jede Einstellung des Sekundärdruckwertes selbsttätig die Einstellung es Überwachungsdruckwertes gewährleistet ist, ohne zusätzlich Druckschalter nachzustellen müssen. Durch die Erfindung soll also erreicht werden, daß gleichzeitig mit der Einstellung eines gewünschten Sekundärdruckwertes auch ein zugehöriger entsprechender Überwachungsdruckwert für die Sekundärdruck-Überwachung eingestellt wird, wobei aber auch ohne weiteres eine Veränderung des Differenzwertes zwischen dem gewünschtem Sekundärdruckwert und dem Überwachungsdruckwert möglich ist.

Das gemäß der Erfindung ausgebildete direkt gesteuerte 3-Wege- Druckminderventil mit Sekundärdruck-Überwachung soll ferner einfach im Aufbau und damit kostengünstig sein. Ferner soll das erfindungsgemäße Druckminderventil mit Sekundärdruck-Überwachung eine geringe Baugröße aufweisen.

Ganz allgemein sieht die Erfindung bei einem direkt gesteuerten 3-Wege-Druckminderventil mit Sekundärdruck-Überwachung eine Verstelleinrichtung vor, welche eine gemeinsame Einstellung einer Sekundärdruck-Verstellung und einer Überwachungsdruck- Verstellung ermöglicht, und zwar insbesondere derart, daß bei der Einstellung des Sekundärdruckwertes auch gleichzeitig der zugehörige Überwachungsdruckwert sozusagen automatisch eingestellt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sekundärdruck-Verstellung auf die Federmittel einwirkt, welche die Regelkolbenmittel des Druckminderventils beaufschlagen, daß die Überwachungsdruck-Verstellung auf die Federmittel von Meßkolbenmitteln einwirken, wobei die Regelkolbenmittel und die Meßkolbenmittel unterschiedliche vom Sekundärdruck beaufschlagte Flächen derart aufweisen, daß sich die Federkonstanten der Federmittel der Regelkolbenmittel und der Meßkolbenmittel ebenso verhalten, wie die erwähnten jeweiligen druckbeaufschlagten Flächen der Regelkolben- und Meßkolbenmittel.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines direkt gesteuerten 3-Wege-Druckminderventils mit Sekundärdrucküberwachung;

Fig. 2 einen Ausschnit aus Fig. 1 zur besseren Darstellung der Bezugszeichen;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweite Ausführungsbeispiel eines direkt gesteuerten 3-Wege-Druckminderventils mit Sekundärdrucküberwachung;

Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4 in Symboldarstellung.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit dem Bezugszeichen 101 ein direkt gesteuertes Druckminderventil mit eingebauter integrierter Drucküberwachung bezeichnet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das Druckminderventil im ganzen mit 105 und die Drucküberwachung (Sekundärdrucküberwachung) ist mit 106 bezeichnet.

Das Druckminderventil 105 weist ein Gehäuse 1 auf, in dessen Längsbohrung 39 ein Regelkolben 2 hin- und herbewegbar angeordnet ist. Die Längsbohrung 39 ist an ihrem einen Ende durch eine Verschlußschraube 17 abgeschlossen. Der Regelkolben bildet benachbart zur Verschlußschraube 17 einen Druckraum 19, sodann im Bereich des Tankanschlusses T einen Ringkanal 22 und im Bereich des Verbraucheranschlusses A und Pumpenanschlusses P einen Ringkanal 25. Der Regelkolben 2 besitzt ferner Kupplungsmittel in der Form einer Kolbenstangenverlängerung 33. Durch eine noch näher zu beschreibende Druckfeder 8 wird der Regelkolben 2 in seine in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung gedrückt, in der das Druckminderventil 105 geöffnet ist, d. h. der Pumpenanschluß P ist mit dem Verbraucheranschluß A verbunden.

In einer Ausnehmung im Gehäuse 1 befindet sich ein Mikroschalter 3, der über Leiter mit einem Kabelanschluß 15 in Verbindung steht. Der Mikroschalter 3 ist durch einen Schaltstift 4 betätigbar, der in einer parallel zur Längsbohrung 39 angeordneten Bohrung hin- und herbewegbar gelagert ist. Die Längsbohrung 39 des Ventils 105 besitzt eine Längs- oder Mittelachse 26. Eine Dichtung 9 umgibt den Stift 4.

Im Gehäuse 1 ist ferner ein Kanal 18 ausgebildet, der den Anschluß A mit dem Druckraum 19 verbindet. Das zur Verschlußschraube 17 hinweisende Ende des Regelkolbens 2 bildet somit eine Druckfläche mit der Größe F ₁.

Die Drucküberwachung 106 weist ein Gehäuse 38 auf, welches eine Längsbohrung 40 besitzt. Die Längsbohrung 40 weist eine Längs- oder Mittelachse 27 auf, die mit der Längsachse 26 des Druckminderventils 105 fluchtet.

Der Mikroschalter 3 dient dazu, ein erstes Signal dann zu liefern, wenn der Überwachungsdruck erreicht wird, was praktisch beim Einschalten des Systems, zu dem das 3-Wege- Druckminderventil gehört, der Fall ist. Der Mikroschalter liefert ein zweites Signal dann, wenn während des Betriebs des Systems der Überwachungsdruck unterschritten wird.

Die Längsbohrung 40 des Gehäuses 38 weist Bohrungsabschnitte 41, 42 und 43 auf, von denen der Bohrungsabschnitt 42 einen kleineren Durchmesser als die Bohrungsabschnitte 41 und 43 aufweist. Ferner ist der Bohrungsabschnitt 42 mit einem Gewinde 44 versehen.

Ein in Form eines Stufenkolbens 5 ausgebildeter Meßkolben (Meßkolbenmittel) ist hin- und herbeweglich zum Teil im Gehäuse 1 und zum Teil im Gehäuse 38 gelagert. Der Meßkolben 5 hat drei Umfangsabschnitte 50, 51 und 53 mit zunehmenden Druchmesser. Mit dem Umfangsabschnitt 50 ist der Meßkolben 5 in einem Bohrungsabschnitt 47 der Bohrung 39 gelagert. Der Bohrungsabschnitt 47 hat einen größeren Durchmesser als die übrige Längsbohrung 39. Ebenfalls im Gehäuse 1 ist ein Bohrungsabschnitt 48 anschließend an den Bohrungsabschnitt 47 vorgesehen, und zwar wiederum mit größerem Durchmesser als der Bohrungsabschnitt 47. Im Bohrungsabschnitt 48 ist der Kolben 5 mit seinem Umfangsabschnitt 51 gelagert. Schließlich besitzt der Kolben 5 noch den weiteren Umfangsabschnitt 53 mit dem größten Druchmesser, der im Bereich des Bohrungsabschnitts 43 der Längsbohrung 40 gelagert ist. Das Gehäuse 38 ist unter Verwendung einer Dichtung 9 am Gehäuse 1 in nicht näher gezeigter Weise befestigt. Im übrigen sind weitere Dichtungen 9 an den gezeigten Stellen vorgesehen, um die erforderliche Abdichtung für das Druckmedium zu schaffen.

Am Übergang vom Bohrungsabschnitt 47 auf den Bohrungsabschnitt 48 wird ein Druckraum 21 gebildet, der über einen Kanal 20 mit dem Anschluß A ₁ in Verbindung steht. Der Anschluß A ₁ steht über eine Verbindungsleitung 37 mit dem Verbraucheranschluß A in Verbindung. Der im Druckraum 21 vorhandene Druck wirkt auf die Druckfläche 49 des Kolbens 5. Die Größe der Druckfläche 49 ist mit F ₂ bezeichnet. Die Verbindungsleitung 37 kann (wie in Fig. 1 ebenfalls, aber gestrichelt gezeigt) wahlweise auch innerhalb des Gehäuses 1 verlaufen, wobei Anschluß A ₁ dann verschlossen sein muß.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung des Ventils 101 drückt eine Druckfeder 7 gegen eine im Kolben 5 ausgebildete Auflagefläche 54, so daß der Kolben 5 an einer im Gehäuse 1 gebildeten Auflagefläche 55 anliegt. Die Druckfeder 7 stützt sich mit ihrem anderen Ende an einer Verstellung in der Form einer Einstellschraube 10 ab. Konzentrisch und koaxial innerhalb der Druckfeder 7 ist die Druckfeder 8 angeordnet, die dazu dient, über einen Federteller 16 den Regelkolben 2 in seiner Ausgangsstellung zu halten. Der Federteller 16 überträgt die Kraft der Feder 8 über eine reibungsfreie Lagerung 36 auf Kupplungsmittel in der Form der Kolbenstangenverlängerung 33 zum Regelkolben 2. Die Kolbenstangenverlängerung 33 erstreckt sich durch eine auf den Längsachsen 25 bzw. 27 angeordnete Bohrung 35 im Federteller 16.

In einer zum Regelkolben 2 hinweisenden Strinseite des Kolbens 5 ist eine Ausnehmung mit Ringnut 52 ausgebildet, die die Kupplung zu dem Schaltstift 4 herstellt.

Die Verstellung 10 in der Form einer Einstellschraube ist durch Dichtungen 9 abgedichtet im Bohrungsabschnitt 41 geführt und trägt an einem hülsenförmigen Ende 56 ein Außengewinde 57, welches mit dem Außengewinde 44 des Bohrungsabschnitts 42 in Eingriff steht. Die jeweilige Position der Einstellschraube 10 kann durch eine Kontermutter 12 fixiert werden.

In dem von der Einstellschraube 10 begrenzten Federraum 24 befindet sich ebenfalls auf der Längsachse 27 liegend, die Verstellung 6 für die Druckfeder 8, die auf einem Federteller 58 der Verstellung 6 in der Form einer Druckschraube aufliegt. Die Verstellung oder Druckschraube 6 weist ein Außengewinde 59 auf, auf das eine Kontermutter 11 aufschraubbar ist, um die Verstellung 6 gegenüber der Verstellung 10 fixieren zu können. Eine Schraube 13 begrenzt die Bewegung der Einstellschraube 10 nach außen. Verstellung 10 und Verstellung 6 bilden somit eine gemeinsame Verstelleinrichtung für beide Federn 7 und 8 zugleich.

Ausgehend von den vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Merkmalen besteht ein Grundgedanke der Erfindung darin, daß die Kolben 2 und 5 konzentrisch angeordnet sind und jeweils mit einer Druckfeder 8 bzw. 7 vorgespannt werden. Die Federkonstanten dieser Druckfedern verhalten sich dabei so, wie ihre jeweiligen druckbeaufschlagten Flächen. D. h. es gilt: wobei R ₁ die Federkonstante der Feder 7 und R ₂ die Federkonstante der Feder 8 ist. F ₁ ist wie bereits erwähnt die Druckfläche des Regelkolbens 2, während F ₂ die Druckfläche 49 des Kolbens 5 bezeichnet. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht die konzentrisch ausgebildete Verstelleinrichtung 31 für die beiden Verstellungen 6 und 10, d. h. für die beiden Druckfedern 8 und 7.

Ein wichtiger Vorteil des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 besteht darin, daß sich Regelkolben 2 und Stufenkolben 5 nicht durch Reibung gegenseitig beeinflussen können. Ferner ist es durch Verdrehen der Einstellschraube 10 möglich, bei einer Neueinstellung des Sekundär- oder Arbeitsdrucks gleichzeitig den erforderlichen Überwachungsdruck mit zu verändern. Die Druckdifferenz zwischen dem Sekundär- oder Arbeitsdruck und dem Überwachungsdruck ist durch Verstellung 6 beliebig einstellbar. Durch die konzentrische Kolben und Federanordnung ergibt sich eine außerordentlich kompakte Bauweise.

Es sei nunmehr die Funktion des direkt gesteuerten Druckminderventils mit eingebauter integrierter Drucküberwachung erläutert. Druckmedium, vorzugsweise Öl steht vom Pumpenanschluß P kommend, über Ringkanal 25 im Verbraucheranschluß A, sowie über Kanal 18 im Raum 19 an. Ferner liegt der sogenannte Überwachungsdruck am Anschluß A ₁ und steht über Kanal 20 im Raum 21 an der Ring- oder Druckfläche 49 des Stufenkolbens 5 an. Wahlweise steht Öl von A über den im Gehäuse 1 verlaufenden, in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Kanal 37 an Druckfläche 49 an.

Über die Verstellung 6 wird der gewünschte geminderte Sekundärdruck in Verbraucheranschluß A eingestellt, und an der Verstellung 10 wird der untere zulässige Druckwert, d. h. der Überwachungsdruckwert in A ₁ eingestellt. Der niedrigere Überwachungsdruck ist derjenige Druck, bei dem ein elektrisches Signal geliefert werden soll, und zwar durch den Mikroschalter 3.

Wenn nun bei Betriebsbeginn zunächst der Sekundärdruck über den niedriger eingestellten Überwachungsdruckwert des Stufenkolbens 5 ansteigt, so bewegt sich der Stufenkolben 5 in Fig. 1 nach rechts und löst über den Schaltstift 4 ein elektrisches Signal durch den Mikroschalter 3 aus. Durch dieses Signal wird beispielsweise signalisiert, daß die Werkzeugmaschine einsatzbereit ist.

Wenn der Druck weiter ansteigt, so bewegt sich der Regelkolben 2 nach rechts in seine Regelstellung, um so entsprechend der Arbeitsweise eines Druckminderventils den Sekundärdruck im Verbraucheranschluß A konstant zu halten. Wenn also der Sekundärdruck über den eingestellten Sekundärdruckwert, d. h. den zulässigen Druck in A weiter ansteigt, so erreicht der Ringkanal 22 eine Steuerkante 23 und die Druckabsicherung der Anschlußseite (Verbraucheranschluß) A tritt durch Freigabe der Verbindung von A nach T (Tankanschluß) in Kraft. Dabei ist zu bemerken, daß die Entlastung des im wesentlichen innerhalb des Gehäuses 38 gebildeten Federraums 24 zum drucklosen Anschluß B immer gegeben ist.

Sind nun der Druck in A bzw. A ₁ auf den unteren zulässigen Überwachungsdruck ab, so fährt der Regelkolben 2 bei einem höheren Druckwert zuerst links gegen Anschlag auf die Verschlußschraube 17, bei einem niedrigeren Wert geht dann der Stufenkolben 5 nach links auf Gehäuseanschalg auf der Auflagefläche 55 und löst dabei über den Schaltstift 4 am Mikroschalter 3 wiederum ein elektrisches Signal aus. Dieses elektrische Signal bewirkt beispielsweise, daß die Werkzeugmaschine abgeschaltet wird, weil der verfügbare Sekundärdruck nicht dazu ausreicht, den zum Festhalten des Werkstücks erforderlichen minimalen Spanndruck zu erzeugen.

Wenn es nun erforderlich ist, den Sekundärdruck in A auf einen neuen Druckwert einzustellen, so geschieht dies durch die Einstellschraube 10, nach Lösen der Kontermutter 12. Bei Verdrehung der Einstellschraube 10 verändern sich die beiden Druckwerte, d. h. der Sekundärdruckwert und der Überwachungsdruckwert immer mit der gleichen Druckdifferenz. Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, auch die Druckdifferenz zwischen dem gewünschten Sekundärdruckwert und dem Überwachungsdruckwert zu verändern. Dies geschieht durch die Verstellung 6 nachdem die Kontermutter 11 gelöst ist. Ein Sprengring 14 dient dabei zur Einstellbegrenzung der Verstellung 6.

Anhand der Fig. 4 und 5 wird nunmehr ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, d. h. eines mit 202 bezeichneten direkt gesteuerten Druckminderventils mit eingebauter integrierter Drucküberwachung beschrieben.

In einem Gehäuse 201 ist eine Längsbohrung 240 ausgebildet, in der auf einer Längs- oder Mittelachse 241 ein Regelkolben 202 hin- und herbewegbar angeordnet ist. Die Längsbohrung 240 weist mehrere unterschiedliche Durchmesser aufweisende Bohrungsabschnitte 242, 243, 244, 245 und 246 auf. Im Bohrungsabschnitt 242 ist ein durch eine Dichtung 209 abgedichteter Induktivschalter 203 angeordnet. Im Gehäuse 201 sind ein Tankanschluß T, ein Verbraucheranschluß A und eine Pumpenanschluß P ausgebildet. Wahlweise ist die Entlastung des Federraumes 255 durch einen zusätzlichen Anschluß B möglich. Im Regelkolben 202 sind Ringkanäle 212 und 217 sowie Regelnuten 213 ausgebildet. Im Gehäuse ist im Bereich des Verbraucheranschlusses A ein Ringkanal 214 ausgebildet, der zum Tankanschluß T hin eine Steuerkante 218 bildet. Der Regelkolben 202 wird in seiner in Fig. 4 gezeigten Ausgangsstellung durch eine Feder 207 gehalten, die an einem Randteil 251 des Kolbens 202 anliegt und ihn gegen eine Anschlagfläche 250 des Gehäuses 201 drückt. Am entgegengesetzten Ende des Regelkolbens 202 wird ein Druckraum 216 gebildet, der über einen Kanal 215 mit dem Verbraucheranschluß A in Verbindung steht. Dementsprechend herrscht der in Verbraucheranschluß A vorhandene Druck auch im Raum 16. Dieser Druck wirkt sowohl auf die Ringfläche 252 des Regelkolbens 202 wie auch auf die Stirnfläche 222 eines noch zu beschreibenden Meßkolbens 205. Die Größe der Ringfläche 252 sei mit F ₂, die Größe der Stirnfläche 222 sei mit F ₁ bezeichnet.

Der Meßkolben 205 ist hin- und herbeweglich in einer Längsbohrung 253 des Regelkolbens 202 angeordnet. Eine Druckfeder 208 drückt den Meßkolben 205 in seine in Fig. 3 gezeigte Ausgangsstellung. Auch wenn sich der Regelkolben 202 und der Meßkolben 205 in der gezeigten Ausgangsstellung befinden, so kann das Druckmittel, vorzugsweise Öl, auf die beiden Flächen F ₁ und F ₂ einwirken.

Der Durchmesser des Meßkolbens 205 ist mit D ₁ bezeichnet, der Durchmesser des Regelkolbens 202 ist mit D ₂ bezeichnet. Der Meßkolben 205 weist an seinem Außenumfang einen Ringraum 220 auf, der über eine Bohrung 221 mit dem Ringkanal 217 in Verbindung steht. Weiterhin steht der Ringraum 220 über Radialbohrungen 254 mit einer Längsbohrung 219 in Verbindung, die ihrerseits in einem Federraum 255 enden. Im Federraum 255 sitzen koaxial und konzentrisch zueinander die beiden Federn 207 und 208. Der Federraum wird durch eine gemeinsame Verstelleinrichtung 231 abgeschlossen, die aus einer Verstellung 210 sowie einer Verstellung 206 besteht. Die Verstellung 210 ist in der Form einer Einstellschraube ausgebildet, die gegenüber dem Dichtungsabschnitt durch eine Dichtung 209 abgedichtet ist und längs des Bohrungsabschnitts 246 gleiten kann. An einem in den Federraum ragendem Hülsenteil 256 der Verstellung 210 ist ein Außengewinde 257 ausgebildet, welches mit einem Innengewinde 258 ausgebildet im Bohrungsabschnitt 245 in Eingriff steht. Ein Stift 204 begrenzt die Auswärtsbewegung der Verstellung 210. In einer mit Innengewinde versehenen Bohrung der Verstellschraube 210 ist die in Form einer Schraube ausgebildete Verstellung 206 eingeschraubt, und dient zur Einstellung der Feder 208. Eine Kontermutter 211 fixiert die Verstellung 206 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 209 gegenüber der Verstellung 210. Weitere Dichtungen sind ebenfalls mit "209" bezeichnet. Die Verstellung 206 dient zur Einstellung des Sekundärdruckwertes, und die Verstellung 210 dient zur Einstellung des Überwachungsdruckwertes.

Ausgehend von den bereits beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmalen sei darauf hingewiesen, daß gemäß einem wichtigem Konzept der vorliegenden Erfindung der Regelkolben 202 und der Meßkolben 205 jeweils mit einer Druckfeder 207 bzw. 208 vorgespannt werden, deren Federkonstanten R ₁ bzw. R ₂ sich so verhalten, wie ihre jeweiligen druckbeaufschlagten Flächen F ₁, F ₂. Dies bedeutet, daß sich die Federkonstanten der Federn 7 und 8 verhalten wie die Ringfläche F ₂ des Kolbens 202 zur Kreisfläche F ₁ des Kolbens 205, d. h. es gilt: wobei R ₁ die Federkonstante der Feder 207 ist und R ₂ die Federkonstante der Feder 208 ist.

Dadurch wird erreicht, daß bei einer Neueinstellung des Sekundärdrucks beide Druckwerte, d. h. der Sekundärdruck wie auch der Überwachungsdruck parallel verschoben werden. Somit liegt der durch den Überwachungsdruck definierte Abschaltpunkt immer um die gleiche Druckdifferenz niedriger als der eingestellte Sekundärdruck.

Es sei noch bemerkt, daß die beiden Druckfedern jeweils als Schraubendruckfedern ausgebildet sind.

Claims (28)

1. 3-Wege-Druckminderventil insbesondere der direkt gesteuerten Bauart mit Sekundärüberwachung, gekennzeichnet durch eine Sekundärdruck-Verstellung (6; 206) zur Einstellung des gewünschten geminderten Sekundärdrucks (Sekundärdruckwerts), eine Überwachungsdruck-Verstellung (10; 210) zur Einstellung des geforderten Überwachungsdrucks (Überwachungsdruckwert) und eine Verstelleinrichtung (31; 231), welche eine gemeinsame Verstellung der Sekundärdruck-Verstellung und der Überwachungsdruckverstellung vorsieht.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsdruck- Verstellung (10; 210) unabhängig von der Sekundärdruck- Verstellung (6; 206) betätigbar ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärdruck-Verstellung unabhängig von der Überwachungsdruck- Verstellung betätigbar ist.

4. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Druckminderventil einen Regelkolben (2; 202) aufweist, der einerseits sekundärdruckbeaufschlagt und andererseits durch Federmittel (8; 207) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärdruck-Überwachung Meßkolbenmittel (5; 205) aufweist, die einerseits sekundärdruckbeaufschlagt und andererseits durch Federmittel (7; 208) beaufschlagt sind, welche dem Sekundärdruck entgegenwirken.

5. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel für den Regelkolben durch eine einzige Schraubenfeder (8; 207) gebildet sind.

6. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel für die Meßkolbenmittel (5; 205) durch eine einzige Schraubenfeder (7; 208) gebildet sind, und daß die Meßkolbenmittel ein einziger Meßkolben (5; 205) sind.

7. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedern (7, 8; 207, 208) koaxial, d. h. konzentrisch angeordnet sind.

8. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Schraubenfedern (7, 8; 207, 208) die eine innerhalb der anderen angeordnet ist.

9. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (8) für den Regelkolben (2) innerhalb der Schraubenfeder (7) für den Meßkolben (5) angeordnet ist.

10. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (208) für den Meßkolben (205) innerhalb der Schraubenfeder (207) für den Regelkolben (202) angeordnet ist.

11. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben und der Meßkolben jeweils mit einer Druckfeder vorgespannt sind, deren Federkonstanten sich so verhalten, wie ihre jeweiligen druckbeaufschlagten Flächen.

12. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (2) und der Meßkolben (5) konzentrisch angeordnet sind und jeweils mit einer Druckfeder (8, 7) vorgespannt sind, wobei die Federkonstanten R ₁, R ₂ dieser Druckfedern sich so verhalten, wie ihre jeweiligen druckbeaufschlagten Flächen.

13. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (2) und der Meßkolben (5) benachbart zueinander angeordnet sind.

14. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (202) und der Meßkolben (205) ineinander liegend angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Meßkolben (205) gleitend in einer Bohrung (253) des Regelkolbens (202) angeordnet ist.

15. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckfedern (7, 8; 208, 207) in einem Federraum (24; 255) angeordnet sind, der an einem Ende durch die Verstelleinrichtung (31; 231) abgeschlossen ist.

16. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (2) unabhängig von der Bewegung des Meßkolbens (5) ist.

17. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (31; 231) eine Überwachungsdruck-Verstellung (10, 210) und eine Sekundärdruck-Verstellung (6; 206) aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind.

18. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Verstelleinrichtung (31; 231) dadurch geschieht, daß diese mehr oder weniger in den Federraum (24; 255) eingeschraubt wird, um so die beiden Druckfedern mehr oder weniger unter Druck zu setzen.

19. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Begrenzungsmittel (12, 14; 204) für die Bewegung der Verstellungen vorgesehen sind.

20. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (31) eine in einem Gehäuse einschraubbare Einstellschraube (10) aufweist, in deren mit Innengewinde versehenen Mittelbohrung eine Verstellung in der Form einer Einstellschraube (6) vorgesehen ist, wobei an jeder der Schrauben (10, 6) eine der Druckfedern (7 bzw. 8) mit ihrem einen Ende anliegt, während die anderen Enden dieser Druckfedern an einem Stufenkolben (5) bzw. einem Federteller (16) anliegen, der innerhalb des Stufenkolbens angeordnet ist und die Federkraft über Kupplungsmittel (33) auf den Regelkolben (2) überträgt.

21. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkolben (5) mit einem Gehäuse einen Druckraum (21) bildet, um den Sekundärdruck entgegen der Kraft einer Feder (7) auf eine Druckfläche (49) einwirken zu lassen.

22. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (5) mit seinen Außenflächen im Gehäuse geführt ist.

23. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Meßkolben (5, 205) ein Schalter (3, 203) betätigbar ist, der zum einen ein Signal dann liefert, wenn der Überwachungsdruck erreicht wird, und der zum anderen ein weiteres Signal dann liefert, wenn der Überwachungsdruck unterschritten wird.

24. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Mikroschalter (3) ist, der durch den Meßkolben (5) betätigt wird, vorzugsweise über einen im Gehäuse (1) gelagerten Schalterstift (4).

25. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (4) in eine Ringnut (52) der Stufenkolbens (5) einkuppelbar ist.

26. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Gehäuse (1) zur Aufnahme des Regelkolbens (2) und eines Teils des Meßkolbens (5) vorgesehen ist, der ferner teilweise in ein zweites Gehäuse (38) ragt, welches den Federraum (24) bildet und die Verstelleinrichtung (31) aufnimmt.

27. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Gehäuse (201) vorgesehen ist, in dem der Regelkolben (202) und der Federraum (255) angeordnet sind, wobei gleitend innerhalb des Regelkolbens (202) der Meßkolben (205) angeordnet ist und der Federraum (255) durch eine Verstelleinrichtung (231) abgeschlossen ist.

28. Ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tankanschluß T mit dem Federraum (225) durch Verbindungsmittel (221) im Regelkolben (202) und Verbindungsmittel (254, 219) im Meßkolben (205) in Verbindung steht.