DE1107472B

DE1107472B - Druckmittelbetaetigtes Ventil

Info

Publication number: DE1107472B
Application number: DEU4861A
Authority: DE
Inventors: William Edgar Diefenderfer
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1956-10-17
Filing date: 1957-10-15
Publication date: 1961-05-25

Description

Druckmittelbetätigtes Ventil Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetätigtes Ventil, das aus einem becherförmigen Verschlußteil, das auf statische Druckänderungen des abzusperrenden Druckmittels ansprechend, in Strömungsrichtung beweglich ist, und einem davor angeordneten strömungsrichtenden Element von konischer oder nach außen aufgeweiteter symmetrischer Form besteht, das den Druckmittelfluß aus der Längsrichtung in die radiale Richtung umlenkt.
Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß das Verschlußteil auch von der dynamischen Kraft des Druckmittels beeinflußt wird, so daß die Regelung solcher Ventile häufig zu ungenau ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Ventils der obigen Art, bei dem die Verstellbewegung des Verschlußteils nur abhängig vom statischen Druck des abzusperrenden Druckmittels ist, so daß der bei der Umlenkung veränderte dynamische Druck ohne Einfluß bleibt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das strömungsrichtende Element unabhängig von dem becherförmigen Verschlußteil angeordnet ist und sich in diesem mit einem Rand erstreckt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Verschlußteils, um dazwischen einen Ringraum zu bilden, und daß das strömungsrichtende Element mit Löchern versehen ist, um den statischen Druck des einströmenden Druckmittels auf die offene Zuströmseite des beweglichen Verschlußteils zu richten. Von dem strömungsrichtenden Element können Führungsmittel getragen werden, die das Verschlußteil in einer geraden Bahn führen. Das bewegliche Verschlußteil kann in eine Druckkammer hineinragen, die Mittel aufweist, die den Druck in der Druckkammer regeln.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Schnittansicht des Ventils und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des strömungsrichtenden Elements.
Das Ventilgehäuse 10 hat einen Druckmitteleinlaß 12 und einen Druckmittelauslaß 14 sowie eine Kammer 16, in der die beweglichen Teile untergebracht sind. Das becherförmige Verschlußtei118 wird von einer Feder 20 gegen einen Ventilsitz 22 gedrückt. , Eine Membran 24, die mit einer Kante 26 an einer Trennwand 28 in der Kammer 16 befestigt ist und mit der anderen Kante 30 durch ein Klemmelement 32 am Verschlußteil18 befestigt ist, bildet mit der Trennwand 28 und dem Verschlußteil 18 eine Druck- ; kammer 34, in die ein Druckmittel ein- oder ausströmen kann, um das Verschlußteil 18 zu verstellen. An einem zylindrischen Ring 29, der auf der Trennwand 28 sitzt, liegt die Membran 24 an. Eine am Verschlußteil 18 befestigte Ventilstange 36 ist in einer Büchse 38 zapfenartig gelagert, um das Verschlußtei118 zu führen.
Dem Druck des Druckmittels, das auf die linke Seite der Membran 24 und des Verschlußteils 18 wirkt, wirken der Druck in der Druckkammer 34 und die Kraft der Feder 20 entgegen, und die Summe dieser Kräfte regelt die Bewegung des Verschlußteils 18. Der Druck in der Kammer 34 wird mittels einer Ventilplatte 40 geregelt, die durch eine Feder 42 geschlossen und durch den Druck in der Kammer 44 geöffnet wird, der den evakuierten Balg 46 zusammendrückt, wodurch die Bohrung 50 freigegeben und Druckmittel aus der Druckkammer 34 durch einen Kanal 52 in die Kammer 16 geleitet wird. Der Druck in der Kammer 44 wird von dem durch das Rohr 54 zugeführten Druckmittel geregelt. Eine gedrosselte Bohrung 56 läßt Druckmittel in die Druckkammer 34 strömen, um das Verschlußteil 18 in die Schließstellung zu bringen, und wenn der Druck in dem kohr 54 einen vorbestimmten Wert überschreitet, öffnet er das Ventil 40, 50, um die Druckkammer 34 in größerem Maße zu entleeren, als ihr durch die Drosselstelle 56 Druckmittel zugeführt wird. Da das Verschlußtei118 durch die Druckdifferenz an seinen entgegengesetzten Seiten betätigt wird und die Feder 20 sehr schwach ist, macht jede wesent-. liehe Änderung der Druckkräfte im besonderen auf der Zuströmseite die Regelung des Ventils ungenau. Eine dieser Kräfte ist die dynamische Kraft, die bei der Richtungsänderung des Durchflusses von der Längs- zur Querrichtung erzeugt wird. Um das Verschlußteil18 von dieser Kraft zu entlasten, ist ein konisches oder anderes sich nach außen erweiterndes strömungsrichtendes Element 58 in den Einlaß 12 eingesetzt und erstreckt sich innerhalb des becherförmigen Randes 60 des Verschlußteils 18. Das strömungsrichtende Element 58 ist im Einlaß 12 mittels Rippen 62 und 64 befestigt, die geschlitzt und ineinandergeschoben und in Schlitzen 66 bzw. 68 des Elementes 58 aufgenommen sind. Die Rippen 62 und 64 sind hartgelötet oder in anderer Weise am Element 58 sowie auch am Einlaß 12 befestigt, der seinerseits an der Wandung 70 der Kammer 16 in gleicher Weise befestigt ist.
Die Führungsbüchse 38 für die Ventilstange 36 sitzt in Kerben 76 in den Rippen 62, 64 und ist daran hartgelötet.
Das strömungsrichtende Element 58 erweitert sich etwa konisch nach außen und endigt in den Rand 72. Damit der statische Druck im Einlaß 12 zur öffnung des Verschlußteils 18 verwendet werden kann, sind Löcher 74 in dem Element 58 vorgesehen, die sich im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung erstrecken. Zwischen den Rändern 72 und 60 ist ein Spielraum vorgesehen, um jede Berührung der beiden Teile zu vermeiden. Wegen der Beeinträchtigung des Durchflusses durch den Rand 60, im besonderen in einer teilweise offenen Stellung des Ventils, kann der Druck in dem Raum zwischen den Rändern 60 und 72 etwas größer als der statische Druck angrenzend an die Löcher 74 sein. Wenn jedoch die Fläche der Löcher 74 wesentlich größer als der Spielraum zwischen den Rändern 60 und 72 ist, wird jedes Bestreben zu einer Druckerhöhung auf der linken Seite des Verschlußteils 18 dadurch ausgeglichen, daß durch die Löcher 74 Druckmittel entweicht. Im Bedarfsfalle- können die Löcher 74 hinter Prallplatten angeordnet sein, die als Saugvorrichtung wirken können, um auf diese Weise den statischen Druck auf der Zuströmseite 18 zu vermindern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckmittelbetätigtes Ventil, bestehend aus einem becherförmigen Verschlußteil, das auf statische Druckänderungen des abzusperrenden Druckmittels ansprechend, in Strömungsrichtung beweglich ist, und einem davor angeordneten strömungsrichtenden Element von konischer oder nach außen aufgeweiteter symmetrischer Form, das den Druckmittelfluß aus der Längsrichtung in die radiale Richtung umlenkt, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsrichtende Element (58) unabhängig von dem becherförmigen Verschlußteil (18) angeordnet ist und sich in diesem mit einem Rand (72) erstreckt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Verschlußteils (18), um dazwischen einen Ringraum zu bilden, und daß das strömungsrichtende Element (58) mit Löchern (74) versehen ist, um den statischen Druck des einströmenden Druckmittels auf die offene Zuströmseite des Verschlußteils (18) zu richten.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem strömungsrichtenden Element (58) Führungsmittel (38) getragen werden. die das Verschlußteil (18) in einer geraden Bahn führen.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (18) in eine Druckkammer (34) hineinragt, die Mittel (40 bis 56) aufweist, die den Druck in der Druckkammer (34) regeln. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 406168, 567 494, 880 415, 896 745; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1715 494; französische Patentschrift Nr. 1054190; britische Patentschriften Nr. 643 991, 705 881; USA.-Patentschriften Nr. 1736 938, 2 676 611.