(57)【要約】【課題】主容量流の正確な測定を常に可能にする流量制御弁構成アッセンブリを提供する。【解決手段】弁ピストン３０が、第１の作業接続部１２の圧力と、第２の作業接続部１３の圧力とによって開放方向に、圧力の高い方の作業接続部の圧力によって閉鎖方向に押圧されており、ハウジング１１と弁ピストンとによって、調節可能な絞り３７が形成されており、パイロット制御弁アッセンブリが、制御管路４４に配置されていて、コンスタントチョーク４６と、２ポート２位置弁４７とを有しており、該弁の弁体４８が、閉鎖方向でコンスタントチョークの上流側で取り出された制御圧によって押圧されており、開放方向でアクチュエータと、コンスタントチョークの下流側で取り出された制御圧によって押圧されており、弁体の位置が、位置検出手段を介して検出可能である。【選択図】図１
2014211232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量制御弁構成アッセンブリ（１０）であって、ハウジング（１１）を備えており、該ハウジング（１１）内に弁ピストン（３０）が線形運動可能に収容されており、前記ハウジング（１１）に第１の作業接続部（１２）と第２の作業接続部（１３）とが設けられており、該第１の作業接続部（１２）と該第２の作業接続部（１３）とは、前記ハウジング（１１）に設けられた弁座（１４）を介して互いに接続可能であり、前記弁ピストン（３０）は第１の端面（３１）を介して前記第１の作業接続部（１２）の圧力によって開放方向に押圧されており、かつ円環状面（３６）を介して前記第２の作業接続部（１３）の圧力によって開放方向に押圧されており、前記弁ピストン（３０）は第２の端面（３２）を介して、圧力の高い方の作業接続部（１２）の圧力によって閉鎖方向に押圧されており、前記第２の端面（３２）は前記ハウジング（１１）と共に弁室（２３）を画定しており、前記ハウジング（１１）と前記弁ピストン（３０）とによって、調節可能な絞り（３７）が形成されており、該絞り（３７）の横断面は前記弁ピストン（３０）の移動時に連続的に変化するようになっており、該絞り（３７）を介して、圧力の高い方の作業接続部（１２）が前記弁室（２３）に接続されており、さらにパイロット制御弁アッセンブリが設けられており、該パイロット制御弁アッセンブリは、前記弁室（２３）を、圧力の低い方の作業接続部（１３）に接続する制御管路（４４）に配置されている、流量制御弁構成アッセンブリにおいて、前記パイロット制御弁アッセンブリが、コンスタントチョーク（４６）と、連続的に調節可能な２ポート２位置弁（４７）とを有しており、該２ポート２位置弁（４７）の弁体（４８）が、閉鎖方向では、前記コンスタントチョーク（４６）の上流側で取り出された前記制御管路（４４）の制御圧によって押圧されており、かつ開放方向ではアクチュエータと、前記コンスタントチョーク（４６）の下流側で取り出された前記制御管路（４４）の制御圧によって押圧されており、前記弁体（４８）の位置が、位置検出手段を介して検出可能であることを特徴とする、流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項２】
前記アクチュエータは電磁石（５０）であり、該電磁石（５０）の制御信号が、電流または電圧である、請求項１記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項３】
前記位置検出手段によって前記電磁石（５０）のインダクタンスが測定可能である、請求項２記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項４】
前記アクチュエータは、可変のプリロードを有するばねである、請求項１記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項５】
前記２ポート２位置弁（４７）は閉鎖方向でばね（４９）によって押圧されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項６】
圧力の高い方の作業接続部（１２）が、前記弁ピストン（３０）内に収容された通路装置（５１）を介して前記絞り（３７）に接続可能であるか、または接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項７】
前記通路装置（５１）を介して、前記両作業接続部（１２，１３）のうち、圧力の高い方の作業接続部（１２）が常に前記絞り（３７）に接続されており、他方の作業接続部（１３）は前記絞り（３７）に対して遮断されている、請求項６記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項８】
別の制御管路または前記制御管路（４４）の分岐路が設けられており、該別の制御管路または該分岐路を介して前記弁室（２３）が、前記他方の作業接続部（１３）にも、別のパイロット制御弁アッセンブリを介して接続可能であり、該別のパイロット制御弁アッセンブリも、コンスタントチョーク（４６）と、連続的に調節可能な２ポート２位置弁（４７）とを有しており、該２ポート２位置弁（４７）の弁体（４８）が、閉鎖方向では前記コンスタントチョーク（４６）の上流側で取り出された前記別の制御管路または前記分岐路の制御圧によって押圧されており、かつ開放方向ではアクチュエータと、前記コンスタントチョーク（４６）の下流側で取り出された前記別の制御管路または前記分岐路の制御圧によって押圧されている、請求項７記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項９】
前記パイロット制御弁アッセンブリの下流側に、前記制御管路（４４）の１つの分岐部（４５）と２つの分岐管路とが設けられており、両分岐管路は前記両作業接続部（１２，１３）のそれぞれ一方の作業接続部に通じており、前記各分岐管路に、前記各作業接続部（１２，１３）から前記分岐部に向かって閉じる逆止弁（５３）が設けられている、請求項７記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項１０】
前記通路装置（５１）は、前記第１の作業接続部（１２）の範囲で前記弁ピストン（３０）に形成された第１の入口と、前記第２の作業接続部（１３）の範囲で前記弁ピストン（３０）に形成された第２の入口と、シャトル弁（３８）と、前記弁ピストン（３０）に形成された、１つまたは複数の切欠きとして形成された前記絞り（３７）に通じた開口部とを有している、請求項６から９までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項１１】
前記通路装置は、２つの別個の通路を有しており、該通路はそれぞれ、１つまたは複数の切欠きとして形成された前記絞りに通じた開口部を有しており、各通路に、前記各作業接続部から前記絞りに向かって開く逆止弁が配置されている、請求項６から９までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項１２】
前記コンスタントチョーク（４６）は、前記２ポート２位置弁（４７）の上流側で前記制御管路（４４）内に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項１３】
前記コンスタントチョーク（４６）は、前記２ポート２位置弁（４７）の下流側で前記制御管路（４４）内に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項１４】
前記弁ピストン（３０）内に、前記弁室（２３）から前記第２の作業接続部（１３）に向かって開く圧力制限弁（４０）が設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【請求項１５】
前記弁ピストン（３０）内に、前記弁室（２３）から前記第１の作業接続部（１２）に向かって開く逆止弁（４２）が設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の流量制御弁構成アッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量制御弁（フローコントロール弁）構成アッセンブリであって、ハウジングを備えており、該ハウジング内に弁ピストンが線形運動可能に収容されており、前記ハウジングに第１の作業接続部と第２の作業接続部とが設けられており、該第１の作業接続部と該第２の作業接続部とは、前記ハウジングに設けられた弁座を介して互いに接続可能であり、前記弁ピストンは第１の端面を介して前記第１の作業接続部の圧力によって開放方向に負荷もしくは押圧されており、かつ円環状面を介して前記第２の作業接続部の圧力によって開放方向に負荷もしくは押圧されており、前記弁ピストンは第２の端面を介して、圧力の高い方の作業接続部の圧力によって閉鎖方向に負荷もしくは押圧されており、前記第２の端面は前記ハウジングと共に弁室を画定しており、前記ハウジングと前記弁ピストンとによって、調節可能な絞りが形成されており、該絞りの横断面は前記弁ピストンの移動時に連続的に変化するようになっており、該絞りを介して、圧力の高い方の作業接続部が前記弁室に接続されており、さらにパイロット制御弁アッセンブリが設けられており、該パイロット制御弁アッセンブリは、前記弁室を、圧力の低い方の作業接続部に接続する制御管路に配置されている形式の流量制御弁構成アッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４７７９８３６号明細書に基づき、このような形式の制御弁構成アッセンブリが公知である。米国特許第４７７９８３６号明細書に記載の制御弁構成アッセンブリはハウジング１を有しており、このハウジング１内には、弁ピストン１３が線形運動可能に収容されている。このハウジングには、第１の作業接続部（ポート）２と第２の作業接続部（ポート）３とが設けられており、この第１の作業接続部２と第２の作業接続部３とは、ハウジングに設けられた弁座を介して互いに接続されている。この弁座は弁ピストン１３に設けられた第１の端面１４によって閉鎖され得る。この場合、反対の側に位置する、弁ピストン１３の、閉鎖方向に作用する第２の端面１６は、ハウジングと共に弁室１７を画成している。ハウジングと弁ピストンとの間には、調節可能な絞り１８が設けられており、この絞り１８の絞り横断面は弁ピストン１３の移動時に連続的に変化する。このためには、弁ピストン１３の円筒状の外周面に、弁ピストン軸線に対して平行な方向に延びる切欠き１８が設けられており、この切欠きの深さは連続的に変化している。切欠き１８は、弁ピストン１３が弁座を密に閉鎖しているときに、所定の残留絞り横断面が残るように設計されているので、第１の作業接続部２と弁室１７との間には常に流体接続が存在している。
【０００３】
上記制御弁構成アッセンブリの定常の状態において、弁ピストン１３の位置は、弁室１７内の圧力により第２の端面１６に加えられる力が、第１の作業接続部２および第２の作業接続部３における圧力により開放方向で弁ピストン１３に加えられる力に等しくなるように調節されている。第１の作業接続部２における圧力はこの場合、中央の円形面１４に作用し、第２の作業接続部３における圧力は、周縁に沿って延びる円環状面１５に作用する。中央の円形面１４と、周縁の円環状面１５とは、弁座によって互いに対して仕切られる。
【０００４】
弁室１７内の圧力は、第１の作業接続部２における圧力から、絞り１８における圧力降下分だけ減じられて生ぜしめられる。この絞り１８には、弁ピストン１３に配置された通路１９を介して流体が供給される。絞り１８における圧力降下は、絞り１８を介して流れる容量流から生ぜしめられる。この容量流は、弁室１７からパイロット制御弁２６を介して第２の作業接続部３へ流れる制御容量流に等しい。弁ピストン１３の開放に対してほぼ比例して増大する可変の絞り横断面に基づき、前記制御容量流は、第１の作業接続部２から第２の作業接続部３へ流れる主容量流に対して比例するようになる。制御容量流は主容量流よりも著しく小さいので、この弁構成アッセンブリは容量流増幅器である。念のため付言しておくと、さらに逆止弁２１；２２；２７；２８が設けられており、これらの逆止弁は、この弁構成アッセンブリを、逆向きの主流れ方向、つまり第２の作業接続部３から第１の作業接続部２へ向かう方向によっても運転すること可能にする。
【０００５】
しばしば、パイロット制御弁２６は電気的に制御される。この場合、主容量流がパイロット制御弁２６の制御信号にのみ関連していて、これにより容量流調整器が得られるような流量制御弁構成アッセンブリの運転特性が望まれている。しかし、このことは、近似的にそうであるに過ぎない。なぜならば、制御容量流は、パイロット制御弁２６の位置に関連する以外に、パイロット制御弁２６における圧力降下にも関連していて、この圧力降下はやはり第１の作業接続部２における圧力に関連しているからである。
【０００６】
この関連性は圧力センサを介して補償され得るが、これらの圧力センサは極めて正確に構成されていなければならず、したがって高価となる。
【０００７】
さらに、この不都合な効果は、圧力補償装置を備えたパイロット制御弁の負荷補償により部分的に除去され得る。それにもかかわらず、流量制御弁構成アッセンブリは、前記作業接続部における圧力に関連したままとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４７７９８３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、主容量流の正確な測定を常に可能にする流量制御弁構成アッセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭で述べた形式の流量制御弁構成アッセンブリにおいて、前記パイロット制御弁アッセンブリが、一定絞りであるコンスタントチョークと、連続的に調節可能な２ポート２位置弁とを有しており、該２ポート２位置弁の弁体が、閉鎖方向では、前記コンスタントチョークの上流側で取り出された前記制御管路の制御圧によって負荷されており、つまり押圧されており、かつ開放方向ではアクチュエータと、前記コンスタントチョークの下流側で取り出された前記制御管路の制御圧によって押圧されており、前記弁体の位置が、位置検出手段を介して検出可能であるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による流量制御弁構成アッセンブリは、ハウジングを備えており、このハウジング内には弁ピストンが線形運動可能に収容されており、この場合、ハウジングには第１の作業接続部（作業ポート）と第２の作業接続部とが設けられており、第１および第２の両作業接続部は、ハウジングに設けられた弁座を介して互いに接続可能である。これにより、主容量流が調節可能となる。弁ピストンは、弁座に配置された第１の端面を介して第１の作業接続部の圧力によって開放方向に負荷されており、かつ弁ピストンの円環状面を介して第２の作業接続部の圧力によって同じく開放方向に負荷されている。さらに、弁ピストンは閉鎖方向において第２の端面を介して、前記作業接続部のうち、圧力の高い方の作業接続部、つまり入口接続部として働く作業接続部の圧力によって負荷されている。この場合、第２の端面はハウジングと共に弁室を画定している。ハウジングと弁ピストンとの間には、調節可能な絞りが形成されており、この絞りの横断面は弁ピストンの移動時に連続的に変化するようになっており、この場合、この絞りを介して、圧力の高い方の作業接続部が弁室に接続されている。さらに、パイロット制御弁アッセンブリが設けられており、このパイロット制御弁アッセンブリを介して制御管路が（開）制御可能であり、この制御管路は弁室を、圧力の低い方の作業接続部、つまり出口接続部として働く作業接続部に接続する。本発明によれば、前記パイロット制御弁アッセンブリが、一定絞りであるコンスタントチョーク（Konstantblende）と、圧力バランス装置もしくは圧力補償装置として働く、連続的に調節可能な２ポート２位置弁とを有しており、この２ポート２位置弁の弁体は、閉鎖方向では、コンスタントチョークの上流側で取り出された前記制御管路の制御圧によって負荷されており、かつ開放方向ではアクチュエータと、コンスタントチョークの下流側で取り出された前記制御管路の制御圧によって負荷されている。さらに、前記２ポート２位置弁の弁体の移動距離または位置を検出するための位置検出手段が設けられている。圧力補償装置のアクチュエータにおいて調節された力と、圧力補償装置の弁体の位置とから、弁室を起点として圧力の低い方の作業接続部、つまり出口接続部として働く作業接続部へ流れる流体流をコンピュータにより求め、このことから弁室と出口接続部として働く作業接続部との間の圧力差を求めることができる。このことから、弁ピストンの位置、ひいては圧力の高い方の作業接続部から圧力の低い方の作業接続部への主容量流を、著しく改善された精度で算出することができる。
【００１２】
位置検出手段はストロークセンサであってよい。位置検出手段は光学式、誘導式または容量式であってよい。
【００１３】
本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【００１４】
本発明の第１の有利な構成では、アクチュエータが電磁石であり、該電磁石の制御信号が、電流または電圧である。
【００１５】
この場合、位置検出手段によって電磁石のインダクタンスが測定可能であると、特に有利である。これによって、本発明による流量制御弁構成アッセンブリは特に廉価となる。なぜならば、電磁石における電流および電圧が既知であるだけでよいからである。
【００１６】
本発明の第２の有利な構成では、アクチュエータが、可変のプリロード（予荷重）を有するばねである。調節は、電気式、ハイドロリック式またはエレクトロハイドロリック式に行われ得る。
【００１７】
２ポート２位置弁の弁体が閉鎖方向で付加的にばねによって負荷されていると、流量制御弁構成アッセンブリの安全性が高められる。なぜならば、ばねは流量制御弁構成アッセンブリを制御なしに閉じるからである。
【００１８】
装置技術的には、圧力の高い方の作業接続部が、弁ピストン内に収容された通路装置を介して前記絞りに接続可能であるか、または接続されていると簡単である。
【００１９】
この場合、特に有利な改良形では、前記通路装置を介して、両作業接続部のうち、それぞれ圧力の高い方の作業接続部が前記絞りに接続され、他方の作業接続部は前記絞りに対して遮断されている。
【００２０】
その場合、第１の変化形では、別のパイロット制御弁アッセンブリが設けられており、この別のパイロット制御弁アッセンブリを介して、別の制御管路が、前記弁室から他方の作業接続部に向かっても（開）制御可能であり、この場合、前記別のパイロット制御弁アッセンブリは原理的には、最初に挙げたパイロット制御弁アッセンブリと同様に形成されている。したがって、この別のパイロット制御弁アッセンブリも、コンスタントチョークと、圧力補償装置として働く、連続的に調節可能な２ポート２位置弁とを有している。この２ポート２位置弁の弁体は、閉鎖方向では前記コンスタントチョークの上流側で取り出された前記別の制御管路の制御圧によって負荷されており、かつ開放方向ではアクチュエータと、前記コンスタントチョークの下流側で取り出された前記別の制御管路の制御圧によって負荷されている。これによって、弁室が常時、各パイロット制御弁アッセンブリを介して、圧力の低い方の作業接続部に接続されることが確保される。その場合、両作業接続部は逆方向でも流通され得るので、本発明による流量制御弁構成アッセンブリは双方向で機能する。
【００２１】
この場合、両パイロット制御弁アッセンブリの上流側には、１つの共通の制御管路と分岐部とが設けられていて、弁室からの１つの出口（たとえば孔）しか生ぜしめられないと有利である。
【００２２】
前記別のパイロット制御弁アッセンブリは第１のパイロット制御弁アッセンブリと同一構造に形成されていると有利である。これによって、同一部品や、部品点数の減少が得られる。
【００２３】
第２の変化形では、前記パイロット制御弁アッセンブリの下流側に、制御管路の（内の）１つの分岐部と２つの分岐管路とが設けられており、両分岐管路は両作業接続部のそれぞれ一方の作業接続部に通じている。各分岐管路には、各作業接続部から前記分岐部に向かって閉じる逆止弁が設けられている。これによって、弁室が常時、パイロット制御弁アッセンブリを介して、圧力の低い方の作業接続部に接続されることが確保されている。その場合、両作業接続部は逆方向でも流通され得るので、本発明による流量制御弁構成アッセンブリは双方向で機能する。
【００２４】
前記通路装置は、第１の作業接続部の範囲で弁ピストンに形成された第１の入口と、第２の作業接続部の範囲で弁ピストンに形成された第２の入口と、シャトル弁と、弁ピストンに形成された、１つまたは複数の切欠きとして形成された前記絞りに通じた開口部とを有していてよい。
【００２５】
上記構成とは異なって、前記通路装置は、２つの別個の通路を有していてもよい。その場合、両通路はそれぞれ、１つまたは複数の切欠きとして形成された前記絞りに通じた開口部を有しており、各通路には、各作業接続部から前記絞りに向かって開く逆止弁が配置されている。
【００２６】
通路装置の両構成では、それぞれ圧力の高い方の作業接続部が、前記絞りを介して弁室に接続されていることが確保されている。その場合、両作業接続部は逆方向でも流通され得るので、本発明による流量制御弁構成アッセンブリは双方向で機能する。
【００２７】
前記コンスタントチョークは、前記２ポート２位置弁の上流側または下流側で前記制御管路内に配置されていてよい。
【００２８】
弁室を保護するためには、弁ピストン内に、弁室から第２の作業接続部に向かって開く逆止弁が設けられていてよい。これによって、別の大きな圧力制限弁は不要となる。
【００２９】
キャビテーションを阻止し、かつ大きなタンク後吸込み弁もしくはタンクアンチキャビテーション弁を回避するためには、弁ピストン内に、弁室から第１の作業接続部に向かって開く圧力制限弁が設けられていてよい。
【００３０】
本発明による流量制御弁構成アッセンブリの１使用事例では、圧力の高い方の作業接続部が消費器に接続されていて、圧力の低い方の作業接続部にタンクが接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による流量制御弁構成アッセンブリの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明による流量制御弁構成アッセンブリの第２実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。
【００３３】
図１および図２には、それぞれ本発明による流量制御弁構成アッセンブリ（フローコントロール弁構成アッセンブリ）の実施形態が図示されている。流量制御弁構成アッセンブリはハウジング１１を有し、このハウジング１１内には、弁ピストン３０が線形運動可能に収容されている。この弁ピストン３０は、第１の円筒状の区分３３と第２の円筒状の区分３４とを備えた、ほぼ段付き円筒体の形に形成されている。ハウジング１１には、弁座１４が設けられており、この弁座１４は、第１の円筒状の区分３３に設けられた弁ピストン３０の第１の端面３１によって当て付けられるように設計されているので、弁座１４は弁ピストン３０によって密に閉鎖され得る。ハウジング１１には、第１の作業接続部（ポート）１２と第２の作業接続部１３とが設けられている。第１の作業接続部１２と第２の作業接続部１３とは、弁座１４を介して互いに接続されている。流量制御弁構成アッセンブリは、選択的に第１の作業接続部１２から第２の作業接続部１３に向かって流れるか、または第２の作業接続部１３から第１の作業接続部１２に向かって流れる主容量流２２を調節するために規定されている。
【００３４】
第１の作業接続部１２における圧力は、大小異なる直径を有する前記両円筒状の区分３３，３４のうちの小径の方の第１の円筒状の区分３３に設けられた円形の第１の端面３１に作用する。それに対して、第２の作業接続部１３における圧力は、第１の円筒状の区分３３と第２の円筒状の区分３４との間の移行部に設けられた円環状面３６に作用する。前記両圧力は、シャトル弁３８を有する通路装置５１を介して、連続的に調節可能な絞り３７に接続されているので、絞り３７には、その都度高い方の圧力が加えられる。
【００３５】
連続的に調節可能な絞り３７は、第２の円筒状の区分３４の外周面に設けられた、弁ピストン軸線もしくは円筒体軸線３９に対して平行な方向に延びる複数のスリットもしくは切欠き３７により形成される。これらのスリットもしくは切欠き３７のうち、図１および図２には、それぞれ１つのスリット３７しか図示されていない。スリット３７は、弁ピストン３０が弁座１４を密に閉鎖している場合でも、弁ピストン３０とハウジング１１との間に残留絞り横断面が残るように配置されている。弁座１４を開放するために、弁ピストン３０が、図１および図２で見て上方に向かって移動させられると、絞り横断面は弁ピストン３０の移動量に対してほぼ比例して拡大する。同じことは、弁座１４における開放横断面にも云える。
【００３６】
第１の端面３１とは反対の側に位置する第２の端面３２は、ハウジング１１と共に弁室２３を画定している。
【００３７】
図１には、弁ピストン３０に配置された、弁室２３から第２の作業接続部１３に向かって開く圧力制限弁４０が示されている。この圧力制限弁４０は、ばねプリロードをかけられた逆止弁として形成されている。キャビテーションを阻止するために、弁ピストン３０には、弁室２３から第１の作業接続部１２に向かって開く逆止弁４２が設けられている。この逆止弁４２は、弁室２３内の圧力を第１の作業接続部１２における圧力の下にまで低下させたい場合に開く。
【００３８】
本発明によれば、制御管路と圧力補償装置とを備えたパイロット制御部が設けられている。閉鎖方向では、ばねと、コンスタントチョークの上流側もしくはコンスタントチョークの手前の圧力とが作用している。開放方向では、電磁石の力と、コンスタントチョークの下流側もしくはコンスタントチョークの背後の圧力とが作用している。圧力補償装置自体は、コンスタントチョークに対して上流側または下流側に配置されていてよい。
【００３９】
より正確に言えば、図１に示した第１実施形態では、分岐された制御管路４４が設けられており、この制御管路４４は、入口側で弁室２３に接続されていて、分岐部４５を有している。この分岐部４５は各１つの分岐管路を介して両作業接続部１２，１３に接続されている。分岐部４５の上流側もしくは手前には、圧力補償装置として作用する２ポート２位置弁４７を備えた一定絞りであるコンスタントチョーク４６が配置されている。分岐部４５の下流側もしくは背後では、各分岐管路に、弁室２３から各作業接続部１２，１３に向かって開く逆止弁５３がそれぞれ設けられている。
【００４０】
図２に示した第２実施形態では、同じく分岐された制御管路４４が設けられている。この制御管路４４は入口側で弁室２３に接続されていて、分岐部４５を有している。この分岐部４５は各１つの分岐管路を介して両作業接続部１２，１３に接続されている。分岐部４５の下流側もしくは背後では、各分岐管路に、圧力補償装置として作用する２ポート２位置弁４７を備えたコンスタントチョーク４６が配置されている。
【００４１】
以下の説明は、（再び）図１および図２に示した両実施形態に適用される：２ポート２位置弁もしくは圧力補償装置４７は弁体４８を有しており、この弁体４８は閉鎖方向でばね４９と、コンスタントチョーク４６の上流側もしくは手前の圧力とによって押圧されている。圧力補償装置４７の弁体４８は開放方向では、コンスタントチョーク４６の下流側もしくは背後の圧力と電磁石（ソレノイド）５０とによって押圧されている。この２ポート２位置弁は、コンスタントチョーク４６に対して上流側または下流側に配置されていてよい。電磁石５０が操作されると、圧力補償装置４７は、ばね４９に抗して変位されて、弁室２３から作業接続部１２，１３に通じた接続が形成される。パイロット制御部を経由して容量流が流れる。この容量流はコンスタントチョーク４６を挟んで圧力降下を生ぜしめる。この圧力降下に基づき、圧力補償装置４７の弁体４８は閉鎖方向に移動させられる。これによって、圧力補償装置４７の弁体４８はもはや、電磁石５０の力とばね４９の力しか弁体４８に作用していなければ弁体４８が占めるであろう位置には位置しない。したがって、圧力補償装置４７の目下の位置は、パイロット制御部を経由する容量流の１つの尺度である。
【００４２】
このために考えられる１例：電磁石５０が作動させられて、１Ｎの一定の力を生ぜしめる。ばね４９は、１Ｎ／ｍｍのばね値を有する。すなわち、圧力補償装置４７は、１ｍｍのストロークを有することになる。弁室２３と、圧力の低い方の作業接続部１３との間の圧力差は比較的小さいものと仮定する。圧力補償装置４７の開放およびこの圧力差に基づき、パイロット制御部では、比較的小さな容量流が生じる。この容量流は圧力差を生ぜしめ、この圧力差は、圧力補償装置４７を少しだけ閉鎖方向に移動させる。この例では、圧力補償装置４７が０．９ｍｍの地点まで移動させられる。次いで、両作業接続部１２，１３の間の圧力差が増大すると、パイロット制御部を経由して制御管路４４を通る容量流も増大する。このことは、コンスタントチョーク４６前後の圧力差の増大をもたらし、ひいては圧力補償装置４７を引き続きさらに閉鎖方向に、たとえば０．５ｍｍの地点にまで移動させる結果となる。
【００４３】
本発明によれば、電磁石５０の力を調節し、かつ生ぜしめられた圧力補償装置ストロークを測定することにより、パイロット制御部を経由する容量流が一義的に測定可能となる。
【００４４】
これによって、パイロット制御部における重要な全ての量が既知となる：
−パイロット制御部を経由する容量流Ｑ２３／１３
−コンスタントチョーク４６を挟んだ圧力降下
−圧力補償装置４７の弁体４８のストローク。
【００４５】
これらの既知の量を用いて、再び弁室２３と第２の作業接続部１３との間の圧力差を推量することができる。この圧力差は、チョーク方程式を用いて一義的に測定可能である。
【００４６】
Δｐ２３／１３＝[Ｑ２３／１３／Ｋ・Ａｅｆｆ]２
が成り立つ。
【００４７】
式中、Ａｅｆｆはコンスタントチョーク４６および圧力補償装置４７の絞りの有効横断面積を表す。
【００４８】
Δｐ２３／１３によって、主弁ピストン３０における力収支もしくは力バランスにより、圧力差Δｐ１２／２３も既知である。
【００４９】
この圧力差Δｐ１２／２３とパイロット制御容量流Ｑ２３／１３とによって、主弁ピストン３０のストロークを推量することができる。
【００５０】
電磁石５０の力を調節し、かつ圧力補償装置４７の弁体４８の、生ぜしめられたストロークを測定することにより、全てのシステム量が既知となる：
−主縁部を介した主容量流２２
−主縁部の前後の圧力差
−主弁ピストン３０のストローク。
【００５１】
座弁として形成された主弁を備えた流量制御弁構成アッセンブリが開示されている。この主弁の弁ピストンは、弁座に配置された第１の端面を介して第１の作業接続部の圧力によって開放方向に押圧されており、かつ弁ピストンの円環状面を介して第２の作業接続部の圧力によって、同じく開放方向に押圧されている。さらに、弁ピストンは、閉鎖方向において、第２の端面を介して、圧力の高い方の作業接続部、つまり入口接続部として働く作業接続部の圧力によって押圧されている。主弁のハウジングと弁ピストンとの間には、調節可能な絞りが形成されており、この絞りの横断面は弁ピストンの移動時に連続的に変化し、この場合、圧力の高い方の作業接続部がこの絞りを介して、第２の端面に接続されている。さらに、パイロット制御弁アッセンブリが設けられており、このパイロット制御弁アッセンブリを介して制御管路が（開）制御可能である。この制御管路は、第２の端面を、圧力の低い方の作業接続部、つまり出口接続部として働く作業接続部に接続する。パイロット制御弁アッセンブリは、コンスタントチョークと、圧力補償装置として働く連続的に調節可能な２ポート２位置弁とを有しており、この２ポート２位置弁は、閉鎖方向ではコンスタントチョークの上流側で取り出された制御管路の制御圧によって押圧されており、開放方向ではアクチュエータと、コンスタントチョークの下流側で取り出された制御管路の制御圧とによって押圧されている。さらに、２ポート２位置弁の弁体の移動距離または位置を検出するための位置検出手段が設けられている。
【符号の説明】
【００５２】
１１  ハウジング
１２  第１の作業接続部
１３  第２の作業接続部
１４  弁座
２２  主容量流
２３  弁室
３０  弁ピストン
３１  第１の端面
３２  第２の端面
３３  第１の円筒状の区分
３４  第２の円筒状の区分
３６  円環状面
３７  絞り
３８  シャトル弁
３９  円筒体軸線
４０  圧力制限弁
４２  逆止弁
４４  制御管路
４５  分岐部
４６  コンスタントチョーク
４７  ２ポート２位置弁
４８  弁体
４９  ばね
５０  電磁石
５１  通路装置
５３  逆止弁
【図１】
2014211232.tif 000003
【図２】
2014211232.tif 000004