DE210295C - - Google Patents

Description

-vn de»

cnW'Vium

KAISERLICHES

PATENTAMT.

I *

Bei gewöhnlichen Drosselklappen hängt der jeweilige Eröffnungsquerschnitt Q vom jeweiligen Verdrehungswinkel φ ab nach der Gleichung:

Q = F (i — cos φ).

Hierin bezeichnet φ die Neigung der Mittellinie der Klappe gegen die durch den Mittelpunkt der Klappe gelegte, auf der Rohrachse

ίο senkrechte Ebene, F den freien Rohrquerschnitt, f bezeichne den von der Drosselklappe in ihrer weitest geöffneten Stellung verdrängten Querschnitt. Die Formel gilt nur mit der Beschränkung, daß Q den Wert (?max = F—/ nicht überschreiten kann.

Um nun von diesem Eröffnungsgesetz, welches bei Verdrehung der Klappe um gleiche Winkel von Schlußstellung nach der Größtöffnung hin zuerst kleine und dann große Durchgangsquerschnitte freilegt, abzuweichen, ist es bereits vorgeschlagen worden (D. R. P. 37481), eine mit Rippen versehene Drosselklappe anzuwenden, welche je nach Gestaltung der Rippen eine gewisse Änderung des

Öffnungsgesetzes ermöglicht in dem Sinne, daß schon bei kleinen Verdrehungswinkeln ein entsprechender Querschnitt freigelegt und bei größeren Drehungswinkeln der Durchgangsquerschnitt allmählicher vergrößert wird. Die Bestimmung der einem bestimmten Verhältnis zwischen Eröffnungsquerschnitt und Verdrehungswinkel entsprechenden Form ist aber bei einer derartigen Anordnung schwierig. Außerdem hat eine mit derartigen Rippen versehene Drosselklappe die Nachteile, daß infolge der wenig einfachen Gestalt die Anfertigung schwierig ist, daß infolge der gegliederten Form Wirbelungen und Reibungen des Gasstromes entstehen, die in vielen Fällen durchaus unzulässig sind, und endlich, daß bei unreinen Gasen starke Verschmutzung der Rippen eintritt.

Demgegenüber weist die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Konstruktion wesentliche Vorteile auf: Der Eröffnungsquerschnitt der Drosselklappe ist hier genau nach einem gewünschten Gesetze vom Verdrehungswinkel abhängig. Die Drosselklappe gestattet ferner infolge ihrer Form gegenüber der mit Rippen versehenen eine einfache Herstellung, sie vermeidet auch infolge ihrer sanft gerundeten Form Wirbelungen des Gasstromes und Verschmutzungen bei unreinen Gasen, welche beide an den scharfen Drosselkanten der bisherigen Drosselklappen auftreten.

Die neue Drosselklappe ist dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Drosselkanten Drosselflächen angewandt sind, die nach einer dem gewünschten Gesetz der Querschnittsveränderung entsprechenden Kurve gekrümmt sind. Da beim Verdrehen der Klappe stets eine andere Linie der Drosselfläche den Durchgangsquerschnitt bestimmt, so kann das Gesetz, nach welchem sich der Durchgangsquerschnitt mit dem Verdrehungswinkel ändert, durch die Wahl der Kurve, nach welcher die Drosselfläche gekrümmt ist, ein beliebig verschiedenes sein.

Zur Regelung von Kraftmaschinen ist es beispielsweise oft wünschenswert, daß der Ablenkungswinkel der Drosselklappe in einem linearen Verhältnis zum Eröffnungsquerschriitt steht.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist die neue Klappe dargestellt, die diese beispielsweise Bedingung erfüllt.

Fig. ι zeigt dieselbe im Querschnitt in ganz

ίο geöffneter, Fig. 3 in teilweise geöffneter Stellung. Fig. 2 ist ein Längsschnitt bei ganz geöffneter Klappe. Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform. Nimmt man an, daß der völlige Abschluß der Klappe erfolgt, wenn ihre Längsachse senkrecht zur Gehäuseachse steht, bezeichnet man ferner den größten Öffnungsquerschnitt, der also der Fig. 1 ent-' spricht, mit 2«, den veränderlichen öffnungswinkel mit ψ, den veränderlichen öffnungsquerschnitt mit ix, so hat die Begrenzungskurve der Drosselklappen der Bedingung

χ =

α φ

zu genügen. Die Kurve ist mathematisch dadurch definiert, daß die unter einem beliebigen Winkel (90 °— q>) gegen die oo-Achse gezogene Tangente von dem Mittelpunkte einen Abstand

a. _φ

hat, wo f und α Konstanten sind.

Die Verzeichnung dieser Kurve kann wie folgt geschehen:

Man teilt den größten Eröffnungsquerschnitt β und den zwischen den Grenzstellungen der Klappe liegenden Winkel — in diesem Falle 90° — in eine gleiche Anzahl gleicher Teile.

In Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist beispielsweise die obere Durchtrittsweite des Kanales zwischen Drosselklappe und Gehäusewand b in acht gleiche Teile geteilt. . JEbenso ist von dem Punkte c der Drosselklappe, von welchem die Drosselbahn beginnen soll, der Gesamtdrehwinkel der Klappe — in diesem Falle ein Winkel von 90 ° — in acht gleiche Teile geteilt und die zugehörigen Strahlen gezogen. Trägt man nun diese Strahlen auf ein Stück Pauspapier auf und dreht dieses Papier um den Mittelpunkt der Klappe von Punkt c beginnend um einen Teilstrich, also um ii° 15' weiter und trägt dann die zweite Teillinie der Durchtrittsteilung auf das Pauspapier ein, so hat man eine Tangente, die die Drosselbahn für diese Stellung der Klappe begrenzen muß. Bei weiterer Drehung der Klappe bzw. des dieselbe vertretenden Stückes Pauspapier um ii° 15' und Eintragen der dritten Horizontalteillinie findet man die zweite Tangente an der Drosselkurve usw. An der Drosselklappe der Fig. 1 sind diese Tangenten eingetragen und die Kurve an dieselben herangelegt. Auf ähnliche Weise läßt sich jedes gewünschte Verhältnis zwischen Ablenkungswinkel und Eröffnungsquerschnitt erzielen. Ergibt sich für ein bestimmtes Verhältnis eine unbequeme Form des Drosselkörpers, so kann man auch die Drosselbahnen des Gehäuses, die in der Zeichnung geradlinig und parallel dargestellt sind, als Kurven ausbilden, etwa indem man Einsatzstücke gemäß Fig. 4 einbaut.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Drosselklappe, welche nach Maßgabe ihrer Gestaltung ein beliebig gewähltes Verhältnis zwischen dem Verdrehungswinkel und dem Eröffnungsquerschnitt ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe anstatt der Drosselkanten Drosselflächen hat, welche, ohne den Gasstrom durch Einzelvorsprünge zu teilen, nach einem bestimmten Gesetz kurvenförmig gestaltet sind, und welche bei verschiedenen Stellungen der Klappe mit stets anderen Kurvenpunkten die Drosselwirkung ausüben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.