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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Durchflussratensteuerventil
zum Steuern der Durchflussrate eines durch einen Fluiddurchgang fließenden Fluides.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Proportionaldurchflussratensteuerventil
mit einer Antriebsquelle, welche durch ein elektrisches Signal drehangetrieben wird.
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Herkömmliche
Durchflussratensteuerventile steuern die Durchflussrate eines Druckfluides,
indem die Fläche
eines in einem Ventil vorgesehenen Durchgangs, durch welchen das
Druckfluid fließt, bspw.
wenn das Druckfluid zu oder von einem Stellglied zugeführt/abgeführt wird,
geändert
wird.
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Das
Durchflussratensteuerventilumfasst eine Steuerkammer mit einer Membran
(Diaphragma), die in einem Hauptventilkörper ausgebreitet ist. Die
Membran wird durch einen Pilot- oder Steuerdruck, der der Steuerkammer
zugeführt
wird, flexibel gebogen, um die Membran gemeinsam mit einem Ventilstopfen
zu verschieben. Dadurch wird der Fluiddurchgang geöffnet bzw.
geschlossen.
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Bei
dem herkömmlichen
Durchflussratensteuerventil wird der Ventilstopfen durch den Steuerdruck
geöffnet
oder geschlossen. Es ist jedoch schwierig, den Öffnungsgrad des Ventilstopfens
auf der Basis des Steuerdruckes genau auf eine gewünschte Position
zu steuern.
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Dies
hängt insbesondere
damit zusammen, dass es schwierig ist, den Druck der als Steuerdruck zugeführten Luft
genau zu steuern, da in der Druckfluidzufuhrquelle Druckschwankungen
auftreten. Außerdem
entspricht der der Druckkammer zugeführte Steuerdruck nicht unbedingt
dem Verschiebungsweg des Ventilstopfens.
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Die
DE 36 38 844 A1 beschreibt
einen Hubantrieb mit reversierbarem Elektromotor und einer über ein
Untersetzungsgetriebe angetriebenen Spindel, die in einer ortsfesten
Mutter verdrehbar ist. Durch die Spindel wird ein ihr gegenüber abgefederter
Taststift axial verschoben, der auf einen einen Ventilteller tragenden
Stab über
eine tellerförmige
Erweiterung einwirkt, um den Ventilteller an einen Ventilsitz anzudrücken oder
von diesem abzuheben. Dabei sorgt eine auf den Stab aufgeschobene
Schraubendruckfeder, die sich einerseits an einer Zwischenwand und
andererseits an der tellerförmigen
Erweiterung des Stabes abstützt,
dafür,
dass das Ventil in der Ruhestellung geöffnet ist und erst durch den
axialen Druck auf das Ende des Stabes teilweise oder ganz geschlossen
werden kann. Dabei besteht jedoch das Problem, dass die Schraubendruckfeder unmittelbar
auf dem Stab angeordnet ist. Beim Betrieb des Ventils und einer
Bewegung des Stabes reibt die Feder daher auf der Staboberfläche, wodurch
Verkantungen auftreten können.
Bei einem Verkanten der Feder kann die Stange klemmen, so dass eine
sichere Funktion des Ventils nicht mehr gewährleistet ist.
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In
der
DE 196 39 307
A1 wird ein Antrieb, insbesondere für ein Ventil mit einem Motor,
einem Getriebe und einem Stellteil beschrieben, bei dem die Drehbewegung
einer Welle des Motors in eine Axialbewegung des Stellteils umsetzbar
ist. Dazu wird eine Spindel mit einem Außengewinde in einem Getriebegehäuse mit
Innengehäuse
geführt.
Durch diesen Spindelantrieb wird sowohl die Abwärtsals auch die Aufwärtsbewegung
der Spindel bewirkt.
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Ein ähnliches
Funktionsprinzip ist dem Stromregelventil mit einstellbarer, dem
Regelkolben nachgeschalteter Drossel gemäß der
DE 41 13 388 A1 zu entnehmen,
welche eine in einer Steuerbuchse drehbar aufgenommene Drosselblende
aufweist. Um das Stromregelventil mit einfachem schaltungstechnischen
Aufwand auf einen vorbestimmten Durchflusswert einstellen zu können, ist
der Drosselblende als Antrieb ein Schrittmotor mit elektromagnetischer Haltebremse
zugeordnet, der entsprechend einem Eingangssignal unter Zuhilfenahme
einer geeigneten elektronischen Steuerschaltung das Drosselelement antreibt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Durchflussratensteuerventil
vorzuschlagen, welches den Öffnungsgrad
des Ventilstopfens zuverlässig
und hochgenau einstellt, indem der axiale Verschiebungsweg eines
ersten beweglichen Elementes auf der Basis einer Rotationsmenge
einer durch ein elektrisches Signal angetriebenen Antriebsquelle
gesteuert wird, sodass es ermöglicht wird,
die Durchflussrate des Druckfluides hochgenau zu steuern.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung
näher erläutert. Dabei
bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich
oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Vertikalschnitt, der einen geöffneten Zustand eines Durchflussratensteuerventils gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist
ein Schnitt, der einen geschlossenen Zustand des Durchflussratensteuerventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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3 ist
ein vergrößerter Teilschnitt,
der einen Eingriffsbereich einer Drehwelle und eines ersten beweglichen
Elementes des erfindungsgemäßen Durchflussratensteuerventils
darstellt.
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4 ist
ein vergrößerter Teilschnitt
entlang der Linie IV-IV in 1.
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5 ist
ein Diagramm, das die Anordnung des Durchflussratensteuerventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 ein Durchflussratensteuerventil gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Das
Durchflussratensteuerventil 10 umfasst einen Grundkörper 24 mit
einem ersten Körper 16,
einem zweiten Körper 18,
einem Abstandselement 20 und einem Abdeckelement, die auf
einem Ventilkörper 14 mit
einem Fluiddurchgang 11, durch den ein Druckfluid fließen kann,
angeordnet und mit dem Ventilkörper 14 verbunden
sind. Ein Antriebsabschnitt 26 wird drehbar durch ein Steuersignal
(Pulssignal) angetrieben, das von einer nicht dargestellten Stromquelle über eine
Steuerung 53 (vgl. 5) ausgegeben
wird. Ein Feststellabschnitt 28 detektiert die Drehmenge,
bspw. den Drehwinkel oder die Zahl der Drehungen des Antriebsabschnittes 26.
Ein Ventilmechanismusabschnitt 30 öffnet/schließt den Fluiddurchgang 11 durch
die Drehung des Antriebsabschnittes 26 und ändert die
Querschnittsfläche
des Durchflussdurchgangs des Fluiddurchgangs 11.
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Der
Grundkörper 24 umfasst
den Ventilkörper 14 mit
einer ersten Fluidanschlussöffnung 12a, die
mit dem Druckfluid versorgt wird, und einer zweiten Fluidanschlussöffnung 12b, über welche
das Druckfluid abgeführt
wird, den ersten Körper 16 der mit
der oberen Fläche
des Ventilkörpers 14 verbunden
ist und in einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt eine sich in
Axialrichtung des Grundkörpers 24 erstreckende
Durchgangsöffnung 32 aufweist, den
zweiten Körper 18,
der mit der oberen Fläche des
ersten Körpers 16 verbunden
ist und eine Gewindeöffnung 34 aufweist,
welche in einem im Wesentlichen mittleren Bereich so ausgebildet
ist, dass sie koaxial mit der Durchgangsöffnung 32 durchtritt,
das Abstandselement 20, das mit der oberen Fläche des zweiten
Körpers 18 verbunden
ist und in einem im Wesentlichen zentralen Bereich eine abgestufte
Eingriffsöffnung 36 aufweist,
und das Abdeckelement 22, das mit der oberen Fläche des
Abstandselements 20 verbunden ist.
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Bolzenöffnungen 38a sind
durch das Abdeckelement 22 und das Abstandselement 20 ausgebildet.
Außerdem
sind Bolzengewindelöcher 40a in dem
zweiten Körper 18 ausgebildet.
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Eine
Vielzahl von Verbindungsbolzen 42a ist in die Bolzenöffnungen 38a und
die Gewindelöcher 40a eingesetzt.
Die Vielzahl der Verbindungsbolzen 42a ist in die Gewindelöcher 40a eingeschraubt,
sodass der zweite Körper 18,
das Abstandselement 20 und das Abdeckelement 22 integral
miteinander verbunden sind.
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In ähnlicher
Weise sind Bolzenöffnungen 38b durch
den ersten Körper 16 und
den zweiten Körper 18 ausgebildet.
In dem Ventilkörper 14 sind Bolzengewindeöffnungen 40b ausgebildet.
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Eine
Vielzahl von Verbindungsbolzen 42b ist in die Bolzenöffnungen 38b und
die Gewindelöcher 40b eingesetzt.
Die Verbindungsbolzen 42b sind in die Gewindelöcher 40b eingeschraubt,
sodass der erste Körper 16,
der zweite Körper 18 und
der Ventilkörper 14 integral
miteinander verbunden werden.
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Ein
Ventilsitz 46, auf dem eine Membran (Diaphragma) 64,
welche aus einem elastischen Element besteht (später beschrieben), aufsitzt,
ist in einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Ventilkörpers 14 ausgebildet.
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Die
abgestufte Durchgangsöffnung 32 ist
in dem im Wesentlichen zentralen Bereich des ersten Körpers 16 ausgebildet.
Eine Ringnut 48 zum Anbringen eines Federelementes 68 ist
an einer Position ausgebildet, die um eine festgelegte Strecke radial nach
außen
von der Durchgangsöffnung 32 beabstandet
ist. Die Ringnut 48 verläuft im Wesentlichen parallel
zu der Durchgangsöffnung 32.
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Die
Gewindeöffnung 34 ist
in dem im Wesentlichen zentralen Bereich des zweiten Körpers 18 ausgebildet.
Die abgestufte Eingriffsöffnung 36 ist
in dem im Wesentlichen zentralen Bereich des Abstandselementes 20 ausgebildet.
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Der
Antriebsabschnitt 26 umfasst eine Drehantriebsquelle 50,
welche durch das Steuersignal (Pulssignal), das von der nicht dargestellten
Antriebsquelle ausgegeben wird, über
die Steuerung 53 drehangetrieben wird (vgl. 5),
und eine Drehwelle 52, welche die Drehkraft der Drehantriebsquelle 50 überträgt.
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Die
Drehantriebsquelle 50 ist an einem im Wesentlichen mittleren
Bereich in dem Abdeckelement 22 angeordnet. Ein Flansch 56 ist
zwischen dem zweiten Körper 18 und
der Eingriffsöffnung 36 des
Abstandselementes 20 angeordnet, sodass die Drehantriebsquelle 50 befestigt
wird. Der Flansch 56 hat einen vergrößerten Durchmesser und ist
an einem Ende der Drehantriebsquelle 50 vorgesehen.
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Die
Drehantriebsquelle 50 besteht bspw. aus einem Schrittmotor.
Die Drehantriebsquelle 50 wird stufenweise entsprechend
der Zahl der Pulse des Steuersignals (Pulssignals), das von der
Steuerung 53 wie in 5 gezeigt
ausgegeben wird, gedreht.
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Die
Drehwelle 52 steht von einer Endfläche der Drehantriebsquelle 50 vor.
Ein Vorsprung 58 mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt
ist an dem vorderen Ende der Drehwelle 52 ausgebildet (vgl. 4).
Der Vorsprung 58 ist in eine Eingriffsnut 60 eingesetzt,
die an einer Endfläche
des ersten beweglichen Elementes 54 ausgebildet ist. Wie
in 4 dargestellt ist, hat die Eingriffsnut 60 einen
rechteckigen Querschnitt für
den Eingriff des Vorsprungs 58, wobei ein Spalt (Spiel) 59 zwischen
der Eingriffsnut 60 und dem Vorsprung 58 vorgesehen
ist.
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Wie
in 3 dargestellt ist, ist das Spiel zwischen der
Eingriffsnut 60 und dem eingesetzten Vorsprung 58 vorgesehen.
Der Vorsprung 58 hat eine Breite (A), die etwas kleiner
ist als die Breite (B) der Eingriffsnut 60.
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Der
Vorsprung 58 der Drehwelle 52 der Drehantriebswelle 50 ist
in die Eingriffsnut 60 des ersten beweglichen Elementes 54 eingesetzt
und greift an dieser an. Dementsprechend wird das erste bewegliche
Element 54 zusammen mit der Drehwelle 52 gedreht.
Das erste bewegliche Element 54 wird durch den Gewindeeingriff
zwischen der Gewindeöffnung 54 des
zweiten Körpers 18 und
dem Gewindeabschnitt des ersten beweglichen Elementes 54 axial verschoben.
Da durch wird die Drehbewegung der Drehwelle 52 in eine
axial geradlinige Bewegung des ersten beweglichen Elementes 54 umgewandelt.
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Der
Vorsprung 58 hat eine axiale Länge (C), die im Wesentlichen
gleich groß oder
etwas kürzer
ist als die axiale Länge
(D) der Eingriffsnut 60. Die axiale Länge (C) wird wie folgt eingestellt:
Eine Endfläche des
zweiten beweglichen Elementes 66 wird in dem Ventil-offen-Zustand,
in welchem das zweite bewegliche Element 66 nach oben verschoben
ist, an einer Position angeordnet, die im Wesentlichen auf der gleichen
Höhe oder
etwas unter der Position einer Grenzfläche 61 zwischen dem
Vorsprung 58 und der Drehwelle 52 liegt. Außerdem wird
der Vorsprung 58 daran gehindert, sich in dem Ventil-geschlossen-Zustand,
in dem das erste bewegliche Element 54 nach unten verschoben
wird, nach oben aus der Eingrffsnut 60 zu lösen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, besteht der Feststellabschnitt 28 bspw.
aus einem Detektor 62, wie einem Encoder zur Feststellung
der Drehmenge, wie dem Drehwinkel oder der Zahl der Drehungen der Drehantriebsquelle 50.
Der Detektor 62 ist zusammen mit der Drehantriebsquelle 50 in
dem Abdeckelement 22 vorgesehen. Das bedeutet, dass der Öffnungsgrad
der Membran 64, die durch die Antriebswirkung der Drehantriebsquelle 50,
wie später
beschrieben wird, verschoben wird, durch Feststellung des Drehwinkels
oder der Zahl der Drehungen der Drehantriebsquelle 50 mit
Hilfe des Detektors 62 detektiert werden kann.
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Wird
bspw. ein optischer Encoder als Detektor 62 verwendet,
so weist der Detektor 62 eine nicht dargestellte Lichtquelle
zur Erzeugung von Licht und ein nicht dargestelltes Licht empfangendes
Element für
den Empfang des Lichtes von der Lichtquelle auf. Eine Drehplatte
(nicht dargestellt) mit einem Schlitz wird zwischen der Lichtquelle
und dem Licht empfangenden Element angeordnet.
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Das
Licht empfangende Element stellt die Positionsänderung des durch den Schlitz
tretenden Lichtes in Abhängigkeit
von dem Drehwinkel der Drehplatte fest. Dadurch wird der Drehwinkel
detektiert.
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Wie
in 5 dargestellt ist, wird die Drehantriebsquelle 50 des
Antriebsabschnittes 26 durch das Steuersignal (Pulssignal)
angetrieben, das von der Steuerung 53 in die Drehantriebsquelle 50 eingegeben
wird. Der Drehwinkel der Drehantriebsquelle 50 wird durch
den Detektor 62 des Feststellabschnittes 28 festgestellt.
Der detektierte Drehwinkel der Drehantriebsquelle 50 wird
als Feststellsignal in die Steuerung 53 eingegeben.
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Dadurch
vollzieht die Steuerung 53, wie in 5 gezeigt,
eine Feedback-Steuerung
(Regelung). Insbesondere vergleicht und beurteilt die Steuerung 53 die
Differenz zwischen dem Eingabesignal (voreingestelltes Signal),
das in die Steuerung 53 eingegeben wird, und dem Feststellsignal,
das durch Detektieren der Drehmenge der Drehantriebsquelle 50 mit
Hilfe des Detektors 62 festgestellt wird, um das Steuersignal
(Pulssignal) zu der Drehantriebsquelle 50 so auszugeben,
dass eine Null-Differenz erhalten wird. Dementsprechend verschwindet
die Differenz zwischen dem vorab durch das Eingabesignal eingestellten
Wert und der Drehmenge der Drehantriebsquelle 50. Dadurch
kann der Öffnungsgrad
der Membran 64 genauer gesteuert werden.
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Wie
in 1 dargestellt ist, umfasst der Ventilmechanismusabschnitt 30 die
Membran (Ventilstopfen) 64, welche die Verbindung zwischen
der ersten Fluidanschlussöffnung 12a und
der zweiten Fluidanschlussöffnung 12b unterbricht,
indem sie auf dem Ventilsitz 46 des Ventilkörpers 14 aufsetzt,
das erste bewegliche Element 54, das an einem Ende der Drehwelle 52 angreift
und durch die Drehung der Drehwelle 52 axial verschiebbar
in die Gewindeöffnung 34 eingeschraubt
ist, das zweite bewegliche Element 66, welches gegen die
Endfläche
des ersten beweglichen Elementes 54 anliegt und axial verschiebbar
in die Durchgangsöffnung 32 eingesetzt ist,
und das Federelement 68, welches das zweite bewegliche
Element 66 nach oben weg von dem Ventilsitz 46 vorspannt.
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Ein
konischer Vorsprung 70, der auf dem Ventilsitz 46 in
dem Ventilgeschlossen-Zustand aufsitzt und allmählich abnehmende Durchmesser
aufweist, ist an einem axialen Ende der Membran 64 ausgebildet.
Ein Schaft 72, in den das Gewinde eingeschnitten ist, ist
an dem anderen axialen Ende der Membran 64 ausgebildet.
Außerdem
weist die Membran 64 einen dünnwandigen Mantelabschnitt 64 auf, der
sich von dem Vorsprung 70 radial nach außen erstreckt.
Der Außenumfang
des Mantelabschnittes 64 ist in einer Ringnut des Ventilkörpers 14 angebracht und
zwischen dem Ventilkörper 14 und
dem ersten Körper 16 angeordnet.
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Eine
Membrankammer 76 ist zwischen dem zweiten beweglichen Element 66 und
der Membran 64 in der Durchgangsöffnung 32 ausgebildet.
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Das
zweite bewegliche Element 66 hat einen im Wesentlichen
T-förmigen
Querschnitt. Eine Gewindeöffnung 78,
in welche der Schaft 72 der Membran 64 eingeschraubt
ist, ist an einem axialen Ende des zweiten beweglichen Elementes 66 ausgebildet. Ein
Flansch 80 mit einem sich radial nach außen erweiternden
Durchmesser ist an dem anderen axialen Ende des zweiten beweglichen
Elementes 66 ausgebildet. Dichtungselemente 82 sind
an einer Gleitfläche
zwischen dem zweiten beweglichen Element 66 und der Durchgangsöffnung 32 über eine
Vielzahl von Ringnuten angebracht.
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Das
Federelement 68 ist zwischen dem Flansch 80 und
der Nut 48 des ersten Körpers 16 angeordnet.
Das zweite bewegliche Element 66 wird durch die Federkraft
des Federelementes 68 in einer Richtung weg von dem Ventilsitz 46 gedrückt. Die Endfläche des
zweiten beweglichen Elementes 66 liegt immer gegen die
Endfläche
des ersten beweglichen Elementes 54 an.
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Die
Drehantriebsquelle 50 wird angetrieben, um das erste bewegliche
Element 54 zusammen mit dem zweiten beweglichen Element 66,
welches durch die Federkraft des Federelementes 68 gegen das
erste bewegliche Element 54 gedrückt wird, zu verschieben.
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Der
Durchmesser des Flansches 80 ist größer als der Durchmesser der
Gewindeöffnung 34. Dementsprechend
dient der Flansch 80 als Stopper, um zu verhindern, dass
das zweite bewegliche Element 66 über die Verbindungsfläche zwischen
dem ersten Körper 16 und
dem zweiten Körper 18 hinaus verschoben
wird.
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Der
Schaft 52 der Membran 64 ist in die Gewindeöffnung 78 des
zweiten beweglichen Elementes 66 eingeschraubt, sodass
das zweite bewegliche Element 66 und die Membran 64 gemeinsam
verschoben werden.
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Die
Dichtungselemente 82, die in den Ringnuten angebracht sind,
liegen gegen die Gleiffläche der
Durchgangsöffnung 32 an,
sodass die Durchgangsöffnung 32 und
die Membrankammer 76 luftdicht abgedichtet sind.
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Das
Durchflussratensteuerventil gemäß der vorliegenden
Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend
werden seine Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
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1 zeigt,
dass der Vorsprung 70 der Membran 64 von dem Ventilsitz 46 abgehoben
ist, sodass die erste Fluidanschlussöffnung 12a und die zweite
Fluidanschlussöffnung 12b miteinander
in Verbindung stehen.
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Zunächst wird
ein Einstellwert in der Steuerung 53 durch ein Eingabesignal
vorgegeben. Dann gibt die Steuerung 53 ein Steuersignal
(Pulssignal) an die Dreh antriebsquelle 50, die durch eine
nicht dargestellte Stromquelle angetrieben wird (vgl. 5).
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Die
Drehantriebsquelle 50 wird durch das eingegebene Steuersignal
(Pulssignal) gedreht, und die Drehwelle 52 wird zusammen
mit der Drehantriebsquelle 50 in einer festgelegten Richtung
gedreht.
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Wie
in 5 dargestellt ist, wird die Drehmenge der Drehantriebsquelle 50 durch
den Detektor 62 festgestellt, und das Feststellsignal wird
in die Steuerung 53 eingegeben. Die Steuerung 53 beurteilt
die Differenz zwischen dem durch das Eingabesignal eingestellten
Wert und einem Wert auf der Basis des Feststellsignals. Die Steuerung 53 gibt
ein weiteres Steuersignal (Pulssignal) an die Drehantriebsquelle 50,
um die Differenz kleiner zu machen. Dadurch wird eine Regelung durchgeführt. Als
Folge hiervon verschwindet die Differenz zwischen dem durch das
Eingabesignal eingestellten Wert und der Drehmenge der Drehantriebsquelle 50.
Dadurch ist es möglich,
den Öffnungsgrad
der Membran 64 genauer einzustellen.
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Die
Drehantriebsquelle 50 wird gedreht, und die Drehwelle 52 wird
zusammen mit der Drehantriebsquelle 50 gedreht. Der Vorsprung 58 der
Drehwelle 52 greift in die Eingriffsnut 60 des
ersten beweglichen Elementes 54 ein. Dementsprechend wird die
Drehbewegung der Drehwelle 52 durch den Gewindeeingriff
des Außengewindes
des ersten beweglichen Elementes 54 in das Innengewinde
der Gewindeöffnung 34 des
zweiten Körpers 18 in
eine geradlinige Bewegung in Axialrichtung umgewandelt.
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Das
erste bewegliche Element 54, das in die Gewindeöffnung 34 des
zweiten Körpers 18 eingeschraubt
ist, wird axial nach unten verschoben. Dementsprechend wird das
zweite bewegliche Element 66, das gegen die Endfläche des
ersten beweglichen Elementes 54 anliegt, zusammen mit dem
ersten bewegli chen Element 54 entgegen der Federkraft des Federelementes 68 nach
unten verschoben.
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Wenn
das zweite bewegliche Element 66 nach unten verschoben
wird, wird die Membran 64, die mit dem zweiten beweglichen
Element 66 verbunden ist, zusammen mit dem zweiten beweglichen Element 66 nach
unten verschoben. Der Vorsprung 70 der Membran 64 wird
gegen den Ventilsitz 46 gedrückt. Dementsprechend wird die
Membran 64 fest auf dem Ventilsitz 46 aufgesetzt.
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Dadurch
wird die Verbindung zwischen der ersten Fluidanschlussöffnung 12a und
der Membrankammer 76 verschlossen und ein vollständig geschlossener
Zustand erhalten.
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Wenn
die Richtung des der Drehantriebsquelle 50 zugeführten Stromes
umgekehrt wird, wird dann das zweite bewegliche Element 66 durch
die Federkraft des Federelementes 68 nach oben bewegt,
und die Membran 64 von dem Ventilsitz 46 abgehoben,
um den geöffneten
Zustand zu erhalten.
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Wie
in 2 dargestellt ist, wird die Drehantriebsquelle 50 durch
das eingegebene Steuersignal (Pulssignal) in der Richtung entgegen
der Richtung zum Schließen
des Ventils gedreht. Dementsprechend wird die Drehwelle 52 entgegen
der Richtung zum Schließen
des Ventils gedreht.
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Das
erste bewegliche Element 54, das in die Gewindeöffnung 34 des
zweiten Körpers 18 eingeschraubt
ist, wird durch die Drehung der Drehwelle 52 axial nach
oben verschoben. Dementsprechend wird das zweite bewegliche Element 66,
das gegen die Endfläche
des ersten beweglichen Elementes 54 anliegt, durch die
Federkraft des Federelementes 68 zusammen mit dem ersten
beweglichen Element 54 nach oben verschoben.
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Wenn
das zweite bewegliche Element 66 nach oben verschoben wird,
wird auch die Membran 64, die mit dem zweiten beweglichen
Element 66 verbunden ist, zusammen mit diesem nach oben
verschoben. Der Vorsprung 70 der Membran 64 wird
von dem Ventilsitz 46 abgehoben.
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Dadurch
können
die erste Fluidanschlussöffnung 12a und
die zweite Fluidanschlussöffnung 12b miteinander
kommunizieren. Das von dem ersten Fluidanschluss 12a zugeführte Druckfluid
tritt durch den zweiten Fluidanschluss 12b und wird einer
nicht dargestellten fluiddruckbetätigten Vorrichtung zugeführt.
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Wie
oben beschrieben wurde, wird bei der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung das erste bewegliche Element 54 durch die Drehung
der Drehantriebsquelle 50, die durch ein Steuersignal (Pulssignal)
angetrieben wird, axial verschoben. Das zweite bewegliche Element 66,
mit dem die Membran 64 verbunden ist, wird zusammen mit
dem ersten beweglichen Element 54 verschoben. Dementsprechend
kann der Verschiebungsweg der Membran 64 durch Nutzung
des Drehwinkels der Drehantriebswelle 50 gesteuert werden.
Die Einstellung des Öffnungsgrades
der Membran 64 kann zuverlässiger und genauer durchgeführt werden
als die Einstellung, die durch den Antrieb des Druckfluides (Steuerdruck)
durchgeführt
wird.