DE1070897B

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Publication number: DE1070897B
Application number: DENDAT1070897D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-10

Description

PATENTAMTPATENT OFFICE

KL.KL.

DEUTSCHESGERMAN

^070^ 070

F 06kF 06k

897897

S 48650 XII/47 gS 48650 XII / 47 g

ANMELDETAG: 8.MAI1956REGISTRATION DATE: MAY 8, 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 10. DEZEMBER 1959NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: DECEMBER 10, 1959

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Regelung des Druckabfalls einer Flüssigkeit, die aus einer Durchströmöffnung mit veränderlichem Querschnitt austritt. Die Regelung des Druckabfalls der Flüssigkeit wird durch Regelung des Querschnitts einer Rücklauf öffnung bewirkt, durch die der vor der Durchströmöffnung befindliche Flüssigkeitsüberschuß mit abgeführt wird. Das Ventil weist einen in einer Hülse verschiebbaren Steuerschieber auf, durch dessen Verschiebung der Durchlaßquerschnitt der Rücklauf öffnung verändert wird, wobei der Steuerschieber mit einer Membran fest verbunden ist, die einerseits von dem Druck vor und andererseits von dem Druck hinter der Durchströmöffnung beaufschlagt wird, und wobei eine Feder, die sich mit einem Ende gegen die Membran und mit dem anderen Ende gegen einen Anschlag abstützt, in die Rücklauf öffnung schließendem Sinne zusätzlich auf die Membran einwirkt.The invention relates to a valve for regulating the pressure drop of a liquid emerging from a through-flow opening emerges with a variable cross-section. The regulation of the pressure drop of the liquid is made caused by regulating the cross section of a return opening through which the one in front of the flow opening Excess liquid is removed with. The valve has a displaceable in a sleeve Control slide on, through the displacement of which changes the passage cross-section of the return opening is, wherein the control slide is firmly connected to a membrane, on the one hand by the pressure before and on the other hand is acted upon by the pressure behind the through-flow opening, and wherein a spring, which is with one end against the membrane and with the other end against a stop supported in the Return opening closing sense also acts on the membrane.

Das kennzeichnende Merkmal des Ventils besteht darin, daß der Anschlag für die Feder an einem verschiebbaren Servomotor angeordnet ist, um die Spannung der Feder konstant zu halten.The characteristic feature of the valve is that the stop for the spring on a sliding Servo motor is arranged to keep the tension of the spring constant.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Servomotor ein hohler topfartiger Differentialkolben, mit dem an einem Ende in dessen Innerem die Membran fest verbunden ist, während am anderen freien offenen Ende der Anschlag für die Feder vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, daß der der Membran gegenüberliegende Anschlag für die Feder verschiebbar gemacht wird. Die Feder kann sich daher nicht, wie bei einem festliegenden Anschlag üblich, zusammendrücken und dadurch ihre Spannung verändern.According to another feature of the invention, the servomotor is a hollow cup-shaped differential piston, with which at one end the membrane is firmly connected inside, while at the other free open end of the stop for the spring is provided. This ensures that the membrane opposite stop for the spring is made slidable. The spring can therefore do not, as is usual with a fixed stop, compress and thereby change their tension.

Das Ventil gemäß der Erfindung ist außer für die Regelung der Brennstoffzuführung von Turbinenstrahltriebwerken auch für andere Zwecke verwendbar. Das Ventil kann insbesondere in allen hydraulischen Systemen verwendet werden, die einen oder mehrere Verstärker mit ununterbrochenem Durchfluß aufweisen. Solche Verstärker können in jedem hydraulischen Regler zwischen einem Detektor oder Geber für irgendeine Größe (Druck, Geschwindigkeit, elektrische Größe od. dgl.) und dem Stellglied verwendet werden. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils in solchen hydraulischen Systemen erscheint insbesondere deshalb angebracht, um die von Veränderungen des statisehen Druckes im Hilfskreislauf herrührenden Rückwirkungen auf den Detektor oder Geber zu beseitigen.The valve according to the invention is except for the regulation of the fuel supply of turbine jet engines can also be used for other purposes. The valve can be used in particular in all hydraulic systems may be used which have one or more uninterrupted flow amplifiers. Such amplifiers can be in any hydraulic controller between a detector or transmitter for any Size (pressure, speed, electrical size or the like.) And the actuator can be used. the Use of the valve according to the invention in such hydraulic systems therefore appears in particular appropriate to avoid the repercussions resulting from changes in the static pressure in the auxiliary circuit to eliminate the detector or encoder.

•Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.• Further features and advantages of the invention emerge from the description below.

In der Zeichnung ist schematisch eine beispielsweise Ausführungsform eines Ventils gemäß der Erfindung dargestellt. :In the drawing is schematically an example embodiment of a valve according to the invention shown. :

Das dargestellte Ventil soll den Unterschied der Drücke, die zu beiden Seiten einer Durchströmöffnung Ventil zur RegelungThe valve shown is intended to determine the difference in the pressures on both sides of a flow opening Control valve

des Druckabfalls einer Flüssigkeit, die aus einer Durchströmöffnungthe pressure drop of a liquid emerging from a flow opening

mit veränderlichem Querschnitt austrittemerges with a variable cross-section

Anmelder:Applicant:

Societe BRONZAVIA S.A., Courbevoie, Seine (Frankreich)Societe BRONZAVIA S.A., Courbevoie, Seine (France)

Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,Representative:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. SiebeneicherDipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,and Dr.-Ing. Th. Meyer, patent attorneys,

Köln 1, DeichmannhausCologne 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 26. August 1955Claimed priority: France, August 26, 1955

Berthold Gärtner, Paris, ist als Erfinder genannt wordenBerthold Gärtner, Paris, has been named as the inventor

zur Wirkung kommen, konstant halten. Der Durchströmquerschnitt dieser Öffnung O wird durch einen Schieber T verändert, der sich in einer Hülse F verschiebt. Die Hülse wird durch eine Leitung 1 gespeist, die den unter Druck stehenden Brennstoff zuführt, und der Brennstoff gelangt durch eine Leitung 2 zu den Verwendungsorganen, beispielsweise den Brennern in den Verbrennungskammern eines Turbinenstrahltriebwerks. Der veränderliche Querschnitt der Durchströmöffnung O entspricht dem Teil α der Leitung, der durch die Schulter E des Schiebers T freigegeben wird.come into effect, keep it constant. The flow cross-section of this opening O is changed by a slide T , which moves in a sleeve F. The sleeve is fed through a line 1 which supplies the pressurized fuel, and the fuel passes through a line 2 to the means of use, for example the burners in the combustion chambers of a turbine jet engine. The variable cross section of the throughflow opening O corresponds to the part α of the line that is released by the shoulder E of the slide T.

Das eigentliche Ventil besteht aus einer ortsfesten Hülse 3, die in einem Gehäuse 4 dicht angeordnet ist. Diese Hülse weist zwei mit Bohrungen versehene Ringnuten auf. Die eine Ringnut 5 steht mit der den Brenn-The actual valve consists of a stationary one Sleeve 3 which is arranged in a housing 4 in a sealed manner. This sleeve has two annular grooves provided with bores on. The one ring groove 5 is with the burning

909 688/234909 688/234

stoff zuführenden Leitung 1. in Verbindung, und die andere Ringnut 6 ist mit einer Leitung 7 verbunden, durch die der Brennstoffüberschuß abgeführt wird. Im Innern der Hülse 3 ist ein.Steuerschieber 8 angeordnet, der eine durch die Schultern 10, 11 begrenzte Ausnehmung 9 aufweist. Der veränderliche Querschnitt der Rücklauf öffnung entspricht dem Teil der Bohrungen 12, der durch die Schulter 10 freigegeben wird.substance supplying line 1. in connection, and the the other annular groove 6 is connected to a line 7 through which the excess fuel is discharged. in the A control slide 8 is arranged inside the sleeve 3 and has a recess delimited by the shoulders 10, 11 9 has. The variable cross section of the return opening corresponds to the part of the bores 12, which is released by the shoulder 10.

Der Brennstoffüberschuß gelangt über die Ausneh-30 zur Wirkung und verschiebt den Differentialkolben nach rechts.The excess fuel comes into effect via the recess 30 and moves the differential piston To the right.

Der Differentialkolben nimmt über die Feder 25.und die Membran 14 den Schieber 8 nach rechts mit und verschließt die Rücklauföffnung 12.The differential piston takes the slide 8 with and to the right via the spring 25 and the membrane 14 closes the return opening 12.

Der Brennstoff gelangt über die Durchströmöffnung 0 in die Leitung 2, und der Druck in dieser Leitung steigt an, weil die Durchflußmenge durch den geringen Durchtrittsquerschnitt der Brenner begrenzt ist. Da dieThe fuel reaches the line 2 via the through-flow opening 0, and the pressure in this line rises because the flow rate is limited by the small cross-section of the burner. Since the

mung 9 und die Bohrungen 13 in die Rückführungs- io Brennstoffmenge in der Leitung 1 größer ist als dietion 9 and the holes 13 in the return io amount of fuel in line 1 is greater than that

leitung 7.line 7.

Der Steuerschieber 8 ist mit einer ringförmigen Membran 14 fest verbunden, deren innerer Rand durch eine Scheibe 16 und Schrauben 17 an einer Schulter 15 des Schiebers befestigt ist. Der Schieber 8 ist mit einer axialen Bohrung 18 versehen, die auf einer Seite in eine Kammer 19 und auf der anderen Seite in eine Kammer 20 mündet, welche mit der Leitung 1 durch eine Leitung 1 α verbunden ist.The control slide 8 is firmly connected to an annular membrane 14, the inner edge of which is fastened to a shoulder 15 of the slide by a washer 16 and screws 17. The slide 8 is provided with an axial bore 18 which opens on one side into a chamber 19 and on the other side into a chamber 20 which is connected to the line 1 by a line 1 α .

Der Servomotor ist als Nachlaufkolben ausgebildet.The servomotor is designed as a follower piston.

von den Brennern verbrauchte Menge, nimmt der Druck in dieser Leitung und infolgedessen in der Kammer 19 zu, bis zu dem Augenblick, in dem der Druck in der Kammer 19 ausreicht, um die Wirkung des Druckes in der Kammer 29 und den Druck der Feder 25 auf die Membran 14 auszugleichen. In diesem Augenblick steht das Verschlußstück 33 nicht mehr mit der Topfwand 23 im Eingriff, und die Membran befindet sich im Gleichgewicht zwischen den Druckkräften, die einerseits in der Kammer 19 und andererseits in der Kammer 29 zur Wirkung kommen, wobei letztere noch durch den Druck der Feder 25 erhöht werden.amount consumed by the burners, the pressure in this line and, consequently, in the chamber decreases 19 until the moment when the pressure in the chamber 19 is sufficient for the Balance the pressure in the chamber 29 and the pressure of the spring 25 on the membrane 14. At this moment the closure piece 33 is no longer in engagement with the pot wall 23, and the membrane is located in equilibrium between the compressive forces on the one hand in the chamber 19 and on the other hand in the Chamber 29 come into effect, the latter being increased by the pressure of the spring 25.

In beiden Fällen kommen der Einlaßdruck und der Auslaßdruck auf dieselbe Nutzfläche der Membran zurIn both cases, the inlet pressure and the outlet pressure come to the same useful area of the membrane

Er besteht aus einem hohlen topfartigen Differentialkolben 21, der in zwei Bohrungen 22 a und 22 b des Gehäuses 4 verschiebbar ist.It consists of a hollow cup-like differential piston 21 which can be displaced in two bores 22 a and 22 b of the housing 4.

Der äußere Rand der Membran 14 ist an dem Differentialkolben an der Kolbenseite mit dem größeren 25 Wirkung, die im wesentlichen durch die Fläche der Durchmesser durch die Topfwand 23 und Schrauben 24 ' Membran gebildet wird, welche um den Teil des eigentlichen Schiebers 8 verringert ist, auf den von links und von rechts derselbe Einlaßdruck zur Wirkung kommt. In der Kammer 19 ist die geringe Druckänderung, die 30 rechts von der Düse 32 mit veränderlichem Querschnitt zur Wirkung kommt, vernachlässigbar im Hinblick auf den geringen Durchmesser der Düse 32 relativ zur Membranfläche.The outer edge of the diaphragm 14 is on the differential piston on the piston side with the greater 25 effect, which is essentially through the area of the Diameter is formed by the pot wall 23 and screws 24 ', which around the part of the actual membrane Slide 8 is reduced, on the left and right of the same inlet pressure comes into effect. In the chamber 19 is the slight pressure change, the 30 to the right of the nozzle 32 with a variable cross-section comes into effect, negligible in view of the small diameter of the nozzle 32 relative to the Membrane area.

Der Unterschied der Drücke, die in den Kammern 19 und 29 zur Wirkung kommen, ist. daher gleich dem Druck der Feder 25, und wenn die Spannung dieser Feder konstant bleibt, wird auch der Unterschied der Drücke konstant bleiben.The difference in the pressures that come into effect in chambers 19 and 29 is. therefore equal to that Pressure of the spring 25, and if the tension of this spring remains constant, the difference will also be the Pressures remain constant.

Es sei nun angenommen, daß der Durchströmquerschnitt der Durchströmöffnung 0 im Sinne einer Verringerung verändert wird.It is now assumed that the flow cross section of the flow opening 0 in the sense of a reduction is changed.

Der Druck in der Leitung 1 und infolgedessen in der Kammer 19 nimmt zu, wenn die der Leitung 1 zugeführte Menge als konstant angenommen wird, und verkalibrierte Öffnung 31 in Verbindung, Die Kammer 28 45 schiebt den Schieber 8 nach links, so daß die Rücklaufist außerdem mit der Kammer 19 durch eine Düse ver- öffnung 12 vergrößert wird.The pressure in the line 1 and, as a result, in the chamber 19 increases when that supplied to the line 1 Quantity is assumed to be constant, and calibrated opening 31 in connection, the chamber 28 45 pushes the slide 8 to the left, so that the return is is also enlarged with the chamber 19 through a nozzle 12 opening.

änderlichen Querschnitts verbunden, die durch eine Wenn der Differentialkolben stillstünde, würde dievariable cross-section connected by a If the differential piston were to stand still, the

Bohrung 32 in der Topfwand 23 und ein mit dem Schie- Feder 25 zusammengedrückt und der Druckunterschied ber 8 fest verbundenes Verschlußstück 33 gebildet wird. zwischen den Kammern 19 und 29 würde zunehmen. Die durch diese Düse hindurchgehende Menge ist vom 50 Da sich aber die Membran nach links verschiebt, nimmt Abstand des Verschlußstückes 33 von der Topfwand 23 der Abstand zwischen dem Verschlußstück 33 und derBore 32 in the pot wall 23 and one with the sliding spring 25 compressed and the pressure difference About 8 firmly connected locking piece 33 is formed. between chambers 19 and 29 would increase. The amount that passes through this nozzle is 50. Since the membrane shifts to the left, it increases Distance of the closure piece 33 from the pot wall 23 is the distance between the closure piece 33 and the

Topfwand 23 zu. Die Brennstoffmenge, die in die Kammer 28 gelangt, nimmt zu und gelangt über die kaliPot wall 23 closed. The amount of fuel that enters the chamber 28 increases and passes through the kali

festgeklemmt. Die Kammer 19 wird durch die Topfwand 23, die Membran 14 und die Scheibe 16 des Schiebers 8 begrenzt.clamped. The chamber 19 is through the pot wall 23, the membrane 14 and the disc 16 of the slide 8 limited.

Eine im Innern des Teiles kleineren Durchmessers des Differentialkolbens 21 angeordnete Schraubenfeder 25 stützt sich einerseits auf dem Anschlag 26 am freien offenen Ende des Differentialkolbens und andererseits auf der (gemäß der Zeichnung) linken Seite der Schulter 15 des Schiebers 8 ab.A coil spring arranged in the interior of the smaller diameter part of the differential piston 21 25 is supported on the one hand on the stop 26 at the free open end of the differential piston and on the other hand on the left (according to the drawing) of the shoulder 15 of the slide 8.

Eine Kammer 28 wird durch die Topfwand 23 des Differentialkolbens 21 und; durch eine ortsfeste, den Hülsenraum abschließende Wand 27 begrenzt.A chamber 28 is through the pot wall 23 of the differential piston 21 and; by a fixed one, the Sleeve space terminating wall 27 is limited.

Die Membran 14 teilt den Innenraum des Differentialkolbens 21 in zwei Kammern: in die bereits erwähnte rechte Kammer 19 und in eine linke Kammer 29. Der Teil größeren Durchmessers des Differentialkolbens 21 begrenzt mit dem Gehäuse 4 eine Kammer 30.The membrane 14 divides the interior of the differential piston 21 into two chambers: the one already mentioned right chamber 19 and into a left chamber 29. The larger diameter part of the differential piston 21 delimits a chamber 30 with the housing 4.

Die Kammer 28 steht mit der Kammer 29 durch eineThe chamber 28 is with the chamber 29 through a

abhängig.addicted.

Die Kammer 30 ist mit der Zuführungsleitung 1 durch einen Kanal 1 b verbunden. Sie ist daher demThe chamber 30 is b connected to the feed line 1 by a channel. 1 It is therefore that

Druck unterworfen, mit dem der Brennstoff zu der 55 Brennstoffmenge durch die kalibrierte öffnung 31 ge-Durchströmöffnung gelangt, oder dem Einlaßdruck. bremst wird, steigt der Druck in der Kammer 28 umSubjected to pressure with which the fuel to the 55 fuel quantity through the calibrated opening 31 ge flow-through opening or the inlet pressure. is braked, the pressure in the chamber 28 increases

brierte Öffnung 31 auch in die Kammer 29. Da dieBriert opening 31 also in the chamber 29. Since the

Die Kammer 19 ist mit der Leitung 1 durch die Bohrung 18 verbunden und ist daher ebenfalls dem Einlaßdruck unterworfen.The chamber 19 is connected to the line 1 through the bore 18 and is therefore also the inlet pressure subject.

Die Kammer 29 steht mit der Leitung 2 durch einen Kanal 2a in Verbindung. Sie ist daher dem Druck unterworfen, mit dem der Brennstoff aus der Durchströmöffnung austritt, oder dem Auslaßdruck.The chamber 29 communicates with the line 2 through a channel 2a. It is therefore subjected to the pressure with which the fuel emerges from the flow opening, or the outlet pressure.

Die Aufgabe des Ventils besteht darin, den Druckunterschied zwischen den Kammern 19 und 29, die dem Einlaßdruck bzw. dem Auslaßdruck unterworfen sind, konstant zu halten.The task of the valve is to control the pressure difference between chambers 19 and 29, which are the Inlet pressure or the outlet pressure are subject to keep constant.

Das Ventil wirkt auf folgende Weise: Es sei angenommen, daß der Brennstoff durch die Leitung 1 zuso mehr an, je größer der Abstand des Verschlußstückes 33 von der Topfwand 23 ist, und zwar bis zu dem Augenblick, in dem die Druckkräfte, die in der Kammer 28 auf die Fläche größeren Durchmessers des Differentialkolbens 21 zur Wirkung kommen, denselben unter Überwindung der Gegenkräfte mitnehmen. Der Differentialkolben verschiebt sich dann nach links bis zu dem Augenblick, in dem er wieder dieselbe Stellung relativ zur Membran einnimmt. Die Spannung der Feder ist dann wieder gleich dem Ausgangswert, und infolgedessen gilt dasselbe für den Unterschied der Drücke in den Kammern 19 und Wenn der Durchströmquerschnitt der DurchströmThe valve works in the following way: It is assumed that the fuel through the line 1 zuo the more, the greater the distance between the closure piece 33 and the pot wall 23, up to the moment at which the pressure forces in the chamber 28 on the surface of the larger diameter of the Differential piston 21 come into effect, take the same with overcoming the opposing forces. The differential piston then shifts to the left until the moment when it is the same again Assumes position relative to the membrane. The tension of the spring is then again equal to the initial value, and consequently the same applies to the difference in the pressures in chambers 19 and If the flow cross-section is the flow

geführt wird. Der Einlaßdruck kommt in der Kammer 7° öffnung im Sinne einer Vergrößerung verändert wird,to be led. The inlet pressure comes in the chamber 7 ° opening is changed in the sense of an enlargement,

zeigt eine ähnliche Überlegung, daß der Druck in der Kammer 28 abnimmt und der Differentialkolben sich nach rechts verschiebt.shows a similar consideration that the pressure in the Chamber 28 decreases and the differential piston moves to the right.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, die nur beispielsweise angegeben ist.Of course, the invention is not limited to the embodiment shown and described, which is only given as an example.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Valve for regulating the pressure drop of a liquid emerging from a flow opening with variable cross-section emerges, this regulation by regulating the cross-section of a Return opening is effected through which the excess liquid located in front of the flow opening is also discharged, and wherein the valve has a control slide which can be displaced in a sleeve has, by the displacement of which changes the passage cross-section of the return opening is, wherein the control slide is firmly connected to a membrane, on the one hand of the pressure upstream and, on the other hand, the pressure downstream of the flow opening is applied, and wherein a spring which rests with one end against the diaphragm and with the other end supported against a stop, in the return opening closing sense in addition to the Acts membrane, characterized in that the stop for the spring (25) on a displaceable Servo motor is arranged to keep the tension of the spring constant.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the servomotor is a hollow pot-like Differential piston (21) with which at one end in its interior the membrane (14) is fixed is connected, while the stop (26) for the spring (25) is provided at the other free open end is.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the membrane (14) is ring-shaped and fastened with its inner edge on the control slide (8) and with its outer edge on the inner wall of the differential piston (21) and through it the interior of the differential piston in " two chambers (19, 29) is divided, one of which is exposed to the inlet pressure and the other to the outlet pressure.

4. Valve according to claim 3, characterized in that that the chamber (19) subjected to the inlet pressure with the supply line (1) of the Liquid through a bore passing through the control slide (8) in the longitudinal direction (18) is in connection.

5. Valve according to claim 3, characterized in that the subjected to the outlet pressure Chamber (29) is connected via a calibrated opening (31) with a chamber (28), which through a stationary wall (27) closing off the sleeve space and the pot wall (23) of the part larger diameter of the differential piston (21) is limited.

6. Valve according to claim 5, characterized in that the chamber (28) with the inlet pressure subject chamber (19) inside the differential piston (21) through a nozzle (32) is connected, against which a with the control slide (8) firmly connected locking piece (33) places, the nozzle counteracting under the action of the pressure forces exerted on the membrane (14) the force of the spring (25) is usually open and of the locking piece (33) only by the force the spring is closed.

7. Valve according to claim 2, characterized in that the small and between the parts large diameter of the differential piston (21) formed annular surface to the inlet pressure via a Channel (lib) is subject to which the annular chamber (30) closed off by this annular surface the supply line (1) of the liquid connects.

1 sheet of drawings