DE1185387B

DE1185387B - Mengenregler

Info

Publication number: DE1185387B
Application number: DET15867A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Baumgarten; Ewald Vollmerhaus; Alfred Krusche
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1958-11-11
Filing date: 1958-11-11
Publication date: 1965-01-14

Description

Mengenregler Die Erfindung betrifft einen Mengenregler für flüssige Druckmittel mit einem Drosselschieber zur Verstellung einer im Ablauf zum Verbraucher angeordneten Meßblende und mit einem federbelasteten Regelhohlkölbchen, das in Abhängigkeit von der an der Meßblende herrschenden Druckdifferenz selbsttätig den Flüssigkeitslauf steuert, indem die geschlossene Stirnseite des Regelhohlkölbchens über einen Verbindungskanal außen dem Druck hinter der Meßblende und innen dem Druck vor der Meßblende ausgesetzt ist.
Die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Drosselschieber und dem Regelhohlkölbchen, die sich gleichachsig gegenüberliegen, eine von dem Innenraum des hohl ausgebildeten Drosselschiebers und dem ihm zugewendeten Innenraum des Regelhohlkölbchens begrenzte Kammer gebildet wird.
Diese Kammer ist durch die Ausbildung und Anordnung der genannten Reglerteile sehr geräumig, so daß an der Meßblendenöffnnug eine im Vergleich zu ähnlichen bekannten Mengenreglern vorteilhafte Strömungswirkung entsteht. Durch die hohle Ausbildung des Drosselschiebers kann nämlich der Zustrom von Druckmittel zu der Meßblendenöffnung von allen Seiten des sehr groß gehaltenen Raumes in die Meßblende erfolgen. Wäre der Drosselschieber ohne Höhlung massiv ausgebildet, dann würden an der Meßblende Strömungsverhältnisse eintreten, die den Zufluß behindern. Durch das Entiangströmen an der Stirnwand eines solchen massiven Drosselschiebers würde sich ein größerer Viskositätseinfluß geltend machen. Von der Druckmittelzuleitung herkommende Stöße werden in dem großen Raum abgefangen.
Die Meßblende wird gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung von einer auswechselbaren Büchse und von dem hohlen Drosselschieber gebildet, deren Drosselkanten in an sich bekannter Weise sehr dünn ausgebildet sind. Die zweistückige Ausführung der Meßblende stellt eine erhebliche Erleichterung bei der Fertigung dar und macht es möglich, die Kanten der Blende mit hoher Präzision herzustellen. Zur hydraulischen Entlastung wird der Drosselschieber auf seiner Rückseite auf einer möglichst großen Ringfläche mit Druckmittel beaufschlagt. Ferner wird als Steuerkante in an sich bekannter Weise ein Schrägschnitt durch den Zylindermantel gelegt, um die Drosselblende mit Gefühl verstellbar zu halten. Die Steuerkante ist scharf ausgebildet.
Das Regelhohlkölbchen ist zweckmäßigerweise mit engen Steuerbohrungen in seiner Wandung ausgestattet, die in an sich bekannter Weise auf einer Spirale verlaufen und von denen die zuerst öffnende bzw. die zuletzt schließende, wie an sich bekannt, schräg verläuft, und zwar bezüglich der Richtung dei durchlaufenden Strömung in demselben Sinne, indem die Kraft der Feder wirkt. Bei bekannten ähnlichen Einrichtungen sind die Bohrungen aufgelöst im Gehäuse angeordnet und eine von ihnen schräg gestellt. Verliefen alle Steuerbohrungen senkrecht durch die Wandung, dann würden beim Öffnen der ersten Bohrung durch die Ablenkung des Druckmittelstromes zu Beginn des öffnungsvorganges zwischen der Gehäusekante und der Kante der Bohrung Reaktionskräfte zur Wirkung kommen, die mehr oder weniger die Kraft der Feder bzw. des Differenzdruckes beeinträchtigen. Durch die schräge Anordnung der zuerst öffnenden Steuerbohrung wird erreicht, däß die Reaktionskraft keine Komponente erhält, die in der Richtung der Hauptachse des Steuerkölbchens verläuft. Es wird z. B. bei einem Nebenstrommengenregler die zuerst aufsteuernde Bohrung bzw. bei einem Hauptstrommengenregler die zuletzt zugesteuerte Bohrung entgegen der Durchflußrichtung schräg eingebohrt. Während die schräge Bohrung öffnet, strömt das Druckmittel im Winkei von nahezu 90° ein bzw. aus und übt fast keine Kräfte auf den Hohlkolben aus, wenn bei weiterem öffnen des Ventilkolbens die dann auftretende Strömungskraft an der schrägen Bohrung die Strömungskraft an der gerade sich öffnenden senkrechten Bohrung aufhebt.
Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die in den A b b. 1 und 2 dargestellt sind, im folgenden näher erläutert. Es zeigt A b b. 1 einen Nebenstromregler, A b b. 2 einen Hauptstromregler. Der Nebenstrommengenregler nach A b b. 1 hat ein Gehäuse 1. Rechts und links von dessen Stauraum 2 sind das gleitend bewegliche Hohlschieberventil 3 und der verstellbare Drosseldrehschieber 4 angeordnet. Der Verbindungskanal 5 verbindet die Auslaßöffnung 6 hinter der Drossel 7 mit - der Federkammer 8, in der der Drosselungsdruck zusammen mit der Feder 9 auf die Endfläche des Hohlschieberventils 3 einwirkt. Die Drossel 7 ist sehr kurz ausgebildet und befindet sich in einer ortsfesten, austauschbaren Büchse 10, in der der Drosseldrehschieber 4 mit schräg angeschnittener Steuerkante verstellt werden kann. Das geschieht durch Verdrehen seines Gewindeschaftes im Gehäuse. Die Steuerkante des Drosselschiebers 4 und der Büchse 10 ist nach Art einer Schneide ausgebildet, wodurch der Drossel der Charakter einer Blende gegeben wird. In der Wand des Hohlschieberventils 3 sind die öffnungen 11 zu sehen, von denen die vorderste in Aufsteuerrichtung schräg zur Mitte des Hohlschieberventils verläuft. In dem hier dargestellten Nebenstrommengenregler steuert das Hohlschieberventil 3 das Druckmittel in Richtung auf einen Rücklauf 12. Der Druckanschluß der Pumpe ist mit 13 bezeichnet.
Der Hauptstrommengenregler nach A b b. 2 ist im wesentlichen aus den gleichen Teilen zusammengesetzt und unterscheidet sich von dem soeben geschilderten Nebenstrommengenregler dadurch, daß der Druckanschluß 14 der Pumpenleitung vom Hohlschieberventil 3 gesteuert wird. Bei Verwendung dieses Ventils muß ein besonderes überdruckventil in der Druckleitung zur Pumpe vorgesehen werden.
Die Wirkungsweise der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele ist folgende: Im Nebenstrommengenregler (A b b. 1) steuert das durch die Feder 9 vorgespannte Hohlschieberventil 3 den Abfluß des Druckmittels aus dem Stauraum 2 zur Rücklaufleitung 12. Der vom Verbraucher benötigte Ölstrom gelangt durch den Drosselkanal ? zur Auslaßöffnung 6 und beaufschlagt durch den Verbindungskanal 5 die Rückseite des Hohlschieberventils 3. Solange dem Raum 2 mehr Öl zufließt, als durch den Drosselkanal 7 abfließen kann, ist der von dieser Seite auf das Hohlschieberventil 3 ausgeübte Druck gegenüber dem, der in der Federkammer 8 darauf einwirkt, um den Betrag der Druckkraft der Feder 9 größer. Infolgedessen ist die Differenz der Drücke vor und hinter der Drossel im gesamten Arbeitsbereich des Mengenreglers annähernd konstant.
Denselben Effekt erreicht man, wenn man im Hauptstrommengenregler nach A b b. 2 die Menge des zufließenden Druckmittels mit Hilfe des Hohlschieberventils 3 dosiert. Steigender Druck im Stauraum 2 führt zu einer Drosselung des Zulaufes durch den Druckanschluß 14, wodurch gleichfalls die Differenz der Drücke vor und hinter der Drossel ? konstant gehalten wird.
Druckstöße in der Pumpenleitung werden bei beiden Reglern in gleicher Weise von dem zurückfedernden Hohlschieberventil aufgefangen. Im Zusammenwirken mit dem in Einzelbohrungen aufgelösten Durchlaß im Hohlschieberventil arbeitet der Mengenregler mit einer bisher unbekannten Gleichmäßigkeit. Mit der Gestaltung der Blende zu einer äußerst kurzen Passage wird die Gleichförmigkeit des Regelvorganges auch dann aufrechterhalten, wenn Temperaturänderungen die Viskosität der Druckflüssigkeit erheblich beeinträchtigen.

Claims

Patentansprüche: 1. Mengenregler für flüssige Druckmittel mit einem Drosselschieber zur Verstellung einer im Ablauf zum Verbraucher angeordneten Meßblende und mit einem federbelasteten Regelhohlkölbchen, das in Abhängigkeit von der an der Meßblende herrschenden Druckdifferenz selbsttätig den Flüssigkeitszulauf steuert, indem die geschlossene Stirnseite des Regelhohlkölbchens über einen Verbindungskanal außen dem Druck hinter der Meßblende und innen dem Druck vor der Meßblende ausgesetzt ist, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß zwischen dem Drosselschieber (4) und dem Regelhohlkölbchen (3), die sich gleichachsig gegenüberliegen, eine von dem Innenraum des hohl ausgebildeten Drosselschiebers (4) und dem ihm zugewendeten Innenraum des Regelhohlkölbchens (3) begrenzte Kammer (2) gebildet wird.
2. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblende von einer auswechselbaren Büchse (10) und dem hohlen Drosselschieber (4) gebildet wird, deren Steuerkanten in an sich bekannter Weise sehr dünn ausgebildet sind.
3. Mengenregler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselschieber (4) auf seiner Rückseite mit Druckmittel beaufschlagt ist.
4. Mengenregler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die scharf ausgebildete Steuerkante des Drosselschiebers (4) in an sich bekannter Weise auf einem Schrägschnitt durch seinen Zylindermantel verläuft.
5. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelhohlkölbchen (3) mit engen Steuerbohrungen (11) in seiner Wandung ausgestattet ist, die in an sich bekannter Weise auf einer Spirale verlaufen und von denen die zuerst öffnende bzw. die zuletzt schließende, wie an sich bekannt, schräg verläuft, und zwar bezüglich der Richtung der durchlaufenden Strömung in demselben Sinne, in dem die Kraft der Feder wirkt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 684 490, 886 990, 1018 311; H e n g s t e n b e r g, »Messen und Regeln in der chemischen Technik«, Berlin, 1957, S. 211.