DE2026090A1 - Vorrichtung für ein Servoventil - Google Patents

Description

"Vorrichtung für ein Servoventil"

Die Erfindung befasst sich mit einer elastisch verformbaren Verbindung zwischen den treibenden und den angetriebenen Gliedern in einem Servoventil. Strahlrohrservoventile sind bekannt und beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 884 906, 2 884 907, 2996 072 und 3 017 864 beschrieben. Wie aus diesen Druckschriften hervorgeht, sind die typischen Strahlrohrservoventile so gebaut, dass das 'Förderrohr und der Anker des Drehmomentmotors eine integrale Einheit bilden oder, wie dies meistens der Fall ist, das Förderrohr eine axiale Verlängerung des Drehmomentmotor ankers darstellt, so das· die angetriebenen und die treibenden Glieder des Servoventilβ nicht getrennt sind. Venn das Strahlrohr als angetriebenes Glied und der Pulsator als treibendes Glied getrennte Glieder sind,

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

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■üssen sie so miteinander verbunden werden, dass keine Hysteresis auftritt und gleichzeitig ein zuverlässiger und leichter Zusammenbau ermöglicht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, Servoventile der oben genannten Art so auszubilden, dass die letztgenannten Bedingungen erfüllt werden. Dies geschieht dadurch, dass das angetriebene Glied in Bezug auf das treibende in einem Winkel angeordnet wird und die beiden Glieder durch eine Federvorrichtung miteinander verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielshalber erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäss gebauten Strahlrohrservoventils,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Servoventils von Fig. 1 längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht längs der Linie k-k in Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Strahlrohrservoventil dargestellt, das einen Drehmomentmotor 11 aufweist, der mit Polstücken und 13 versehen ist, zwischen denen sich ein Anker 14 befindet. Ein Paar Spul·» 15 am* 16 dienen zur Aufnahme eines Eingangseignais über die Leiter 17, wodurch dem Anker in Richtung «Us Pfeils 18 «in· Bewegung erteilt wird,

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- 3 die proportional der Grosse des Eingangssignals ist.

Mit dem Anker ik steht ein Pulsator 21 in starrer Verbindung, so dass er sich aufgrund der Bewegung des Ankers in Richtung des Pfeil· 20 bewegt. Der Pulsator 21 ist in eines Drehaoaentrohr 22 so aufgehängt, daas zwischen den Strösmngsabschnitten des Servoventils und de» DrebJtoaent-■otor eine Abdichtung geschaffen wird. Eine derartige Aufhängung ist bekannt und beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 221 760 beschrieben. Ein Förderrohr 23 ist ait ' . f| seinen einen Ende fest an eine« Halterungselement 2Λ angebracht, das seinerseits alt dem Körperteil 25 de· Gehäuses in fester Verbindung steht. Das Förderrohr endet in einem ■it einer Düse 29 versehenen Ejektorende, wobei die Düse so angeordnet ist, dass ihre Öffnung in Sichtung auf die in einer Aufnahaekanalvorrichtung 32 befindlichen Öffnungen 31 zeigt. Das Förderrohr 23 ist eine hohle, flexible Röhre, die beweglich ist, d.h. um ihr starr befestigtes Ende in Bezug auf das Gehäuse gebogen werden kann. Die Biegebewegung wird dea Rohr 23 durch eine elastisch verfonbare oder flexible,sie chan is ehe Verbindung erteilt, beispielsweise durch das Glied oder die Feder 26, die «it dem Pulsator 21 fest verbunden ist, jedoch an dem Rohr 23 lösbar angebracht € ist, indes das Rohr durch eine in der Feder 26 gebildete Öffnung 27 gesteckt ist. Wenn sich also der Pulsator 21 bewegt, wird das Förderrohr 23 ebenfalls veranlasst, sich in Richtung des Pfeils 28 zu bewegen. Wie durch die Differenz zwischen den Pfeilen 20 und 28 deutlich wird, wird durch die Mechanische Verbindung eine lsi Vergleich zur Bewegung des Pulsators 21 stärkere Bewegung der Düsenspitze hervorgerufen. Auf diese Weise ergeben kleine Ankerbewegungen grossere Bewegungen der Düsenspitze.

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Aus einer nicht dargestellten Quelle wird unter Druck stehendes Strömungsmittel durch die Leitungen 33 und 34 zum festliegenden oder aufnehmenden Endteil des Förderrohres 23 gefördert. Sobald sich die Düse 29 in Bezug auf die Aufnahmeöffnungen 31 bewegt, wird über die Leitungen 35 und 36 den Endkammern 37 bzw. 38 des ganz allgemein bei 40 dargestellten Kraftsteuerventilschiebers unterschiedlicher Druck zugeführt. Der Aufbau des Strömungsfit steuerventilSchiebers ist bekannt und beispielsweise in der oben genannten USA-Patentschrift 2 947 286 im einzelnen beschrieben. Im allgemeinen ruft die Bewegung des Ventilschiebers 41 aufgrund des Differenzdruckes, der in den Endkammern 37 und 38 auf den Schieber einwirkt, wie dies durch den Pfeil 42 angedeutet ist, eine Strömung des unter Druck stehenden Strömungemittels durch die Leitungen 33 und 43 oder 44 zu einem Antrieb hervor, der an die Zylinderöffnungen 45 und 46 angeschlossen ist, und zwar in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Ventils 41, Venn sich das Ventil 41 aufwiese Weise bewegt, wird eine solche Bewegung als Rttckkopplungssignal auf den Schaltmotor über eine Rückkopplungsfeder 47 übertragen, die an P dem Anker 14 befestigt ist.

In Fig. 2 ist die Art der starren Befestigung des Förderrohres an dem Körper 25 !■ einzelnen dargestellt. Vie ersichtlich, ist das Ende 51 des Förderrohres durch Löten oder dergleichen an einer öffnung 52 fest angebracht, die sich in dem Halterungeglied 24 befindet« Das Halterungeglied 24 bildet eine abgeschrägte Oberfläche 53, die zu einer abgeschrägten Schulter 54 passt, welch· von der Bohrung 55 gebildet wird, in die das Halterungsglied 24 eingesteckt wird. Das Halterungsglied 24 weist eine Eintrittebohrung 56 auf, die einen schalenförmigen Körper

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aufnimmt, welcher eine Einschnüröffnung 58 besitzt, deren Funktion in der Technik bekannt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Einschnüröffnung nur in Fällen eines hohen Strömungsmitteldruckes benutzt wird, wo es ratsam erscheint, den Druck zu senken, bevor das Strömungsmittel die Düsenöffnung erreicht. In der Bohrung 55 steckt auch ein Stopfen 59» der dazu dient, die Oberfläche 53 auf die Schulter 54 zu drücken, um auf diese Weise eine Metallauf -Metall-Dichtung gegen Leckage von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu bewirken. Diese Aufgabe wird durch die Schulter 62 gelöst, die an der Stirnkante 63 des Halterungsgliedes 24 anliegt. Daraufhin wird eine Sicherungsschraube 64 in die Bohrung 55 eingeschraubt, die den Stopfen 59 gegen das Halterungsglied 24 drückt, um dadurch zu bewirken, dass die ganze Anordnung fest an Ort und Stelle sitzt. Ein Drahtfiltersieb 65 sitzt in einem Bereich des Halterungsgliedes 24, der einen kleineren Durohmesser aufweist und wird ebenfalls von dem Stopfen 59 an seinem Platz gehalten. Unter Druck stehendes Strömungsmittel tritt in den Körper 25 durch eine in ihm befindliche Öffnung 66 ein. Ausserdem ist eine HilfsÖffnung 67 im Körper vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Öffnung 66 und der Wiedereintrittsbohrung 56 im Halterungeglied 24 durch die in dem hinteren Band 63 des BLterungsgliedes 24 vorhandenen Öffnungen 68 herstellt.

Wie ebenfalls aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Ventilschieber 41 in der Hülse 71 gleitend angeordnet, die in einer in dem Körper 25 vorgesehenen Bohrung 72 sitzt. Die Hülse 71 ist mit einem Steg 73 versehen, der um eine von dem Körper 25 begrenzte öffnung, durch die die Bückkopplungsfeder 47,eich erstreckt, eine Dichtung herstellt. Der Steg 73/hinterdreht, um eine Öffnung 75 zu schaffen, durch die die Rückkopplungsfeder ebenfalls hindurohgreift. Wie

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aus der Zeichnung ersichtlich ist, endet die Rückkopplungsfeder 47 in einer Kugel 76, die in einer Öffnung 77 angeordnet ist, welche in de» Ventilschieber 41 vorgesehen ist. Den Figuren 1 und 2 ist zu entnehmen, dass das Förderrohr nur in den Körper des Gehäuses angeordnet ist, wodurch das gewöhnliche äussere Verlöten, damit unter Druck stehendes Strömungsmittel zu dem Förderrohr.gelangen kann, entfällt.

In Fig. 3 ist im einzelnen dargestellt, wie das Förderrohr 23 mit dem Pulsator 21 verbunden ist. Die Feder 26 ist eine Blattfeder mit einem flexiblen Körperabschnitt 81, der in dem einen Endteil 82 endet, welcher rund um den Pulsator 21 geschlungen ist und der durch Hartlöten, Weichlöten der dergleichen starr an dem Pulsator befestigt ist. Der Körperabschnitt 81 weist einen zweiten Endteil 83 auf, der so gebogen ist, dass er einen im wesentlichen V-förmigen Abschnitt bildet, wobei ein Teil des flexiblen Körperabschnitts 81 einen Schenkel des V darstellt. Der Körperabschnitt 81 und der Endteil 83 sind mit axial fluchtenden, länglichen Durchgangsöffnungen versehen, durch die das Förderrohr 23 hindurchgesteckt ist. Der kleinere Durchmesser der Öffnungen ist etwas grosser als der Aussendurchmesser des Förderrohres. In der in Fig. 3 gezeigten Lage ergreifen die Bänder der Schenkel des V-förmigen Abschnitts, in dem sich die. Öffnungen befinden, das Förderrohr· D.h., die Federspannung der Schenkel des V-förmigen Abschnitts ist in Öffnungsrichtung (Zunahme des Abstandes zwischen den Schenkeln) gross genug, dass die entgegengesetzten Bänder 91 und 92 der Öffnung 93 und die entgegengesetzten Bänder 94 und 95 der Öffnung 96 das Förderrohr 23 erfassen können (Fig. 4). Die Schenkel des V-förmigen Abschnitts lassen sich zusammendrücken, um beim Zusammenbau oder der Einstellung verschiedener Teile der Vorrichtung die Greifwirkung aufzuheben. Sobald eine solche Einstellung

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dann geschehen ist, können die Schenkel des V-förmigen Abschnitts losgelassen werden, so dass die Federspannung die Federklemme das Förderrohr 23 ergreifen lässt und es in Bezug auf den Pulsator 21, wie oben beschrieben, fest an Ort und Stelle hält. Die Federklemme 26 kann ein aus Federdraht bestehender Körper sein, falls dies gewünscht wird, der um den Pulsator und das Förderrohr geschlungen ist.

Bei der oben beschriebenen Anordnung lässt sich, falls gewünscht, der Drehmomentmotor austauschen, indem die Schenkel des V-förmigen Abschnitts der Federklemme zusammengedrückt werden und das Förderrohr entfernt wird, woraufhin der Drehmomentmotor von dem Körper abgehoben werden kann* Es wird ferner darauf hingewiesen, dass zwischen den treibenden und den angetriebenen Gliedern keine gleitende Verbindung besteht. Auf diese Weise werden Reibung und Hysteresis ausgeschaltet. Die Federkonetante der flexiblen Bohre, die das Förderrohr und den Pulsator bilden, sind im Vergleich zur Federkonetanten des Körperabschnitts hoch, so dass für alle praktischen Zwecke die dynamische Wirkung der Federkonstanten des Körperabschnitts vernachlässigt werden kann. Somit ergibt sich aus dieser Konstruktion, dass sich der Körperabschnitt 81 in dem Maße biegt, wie tfich das Förderrohr 23 biegt, um dem Pulsator 21 folgen zu können, so dass das Förderrohr nicht deformiert wird.

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Claims (7)

PATENTANSPBÜGHE:

1. . Vorrichtung für ein Servoventil, gekennzeichnet durch ein treibendes Glied (21) und ein angetriebenes Glied (23), das in Bezug auf das treibende Glied in eines Winkel angeordnet ist, und durch eine Feder (26), die die beiden Glieder miteinander verbindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (26) eine Blattfeder ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das treibende und das angetriebene Glied (21, 23) rechtwinklig zueinander angeordnet sind und voneinander getrennt sind, und dass die Blattfeder (26) einen flexiblen Körperteil bildet, der die beiden Glieder miteinander verbindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende der Blattfeder (26) im wesentlichen V-förmig gebogen ist, wobei seine Federspannung beibehalten wird, und dass die Arme (81, 83) des V mit miteinander fluchtenden Durchgangsöffnungen (93, 96) versehen sind, durch die sich eines der Glieder (21, 23) erstreckt und von den nebeneinander beweglichen Armen des V erfasst wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das entgegengesetzte Ende (82) der Blattfeder dauer-

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haft an dem anderen der beiden Glieder (21, 23) befestigt ist.

6· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (93, 96) länglich sind und einen kleineren Durchmesser aufweisen, der grosser ist als der Aussendurohmesser des einen der beiden Glieder (21, 23)·

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzten Ränder (91,.94) jeder Öffnung (93» 96) eines der beiden Glieder an dessen entgegengesetzten Seiten ergreifen.

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