DE2245843A1

DE2245843A1 - Durchsatzbegrenzer

Info

Publication number: DE2245843A1
Application number: DE2245843A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Ane; Emile Quere; Jean-Paul Teillard
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1971-11-12
Filing date: 1972-09-19
Publication date: 1973-05-17
Also published as: US3788352A; GB1398320A; FR2159795A5

Description

DR. MÜLLER-BORG DIPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD dipl.-ing. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den 19. 9. 1972 Erb-S 2416

SOCIEIE NATIONALE IEDUSiERIEILE AEROSPATIALE 37, Boulevard de Montmorency, Paris 16₉ .Frankreich

Durchsatzbegrenzer

Die.Erfindung betrifft einen Durchsatsbegrenzer und insbesondere ein hydraulisches Bremsventil mit !feineinstellung des Durchsatzes durch progressive Einwirkung einer konischen Hache auf den Auflagekegel eines elastisch zu seinem Verschlußsitz zurückgeholten Schiebers.

Es sind Durchsatzbegrenzer mit einem einzigen axialen Kanal bekannt, bei denen ein mit einer kalibrierten Öffnung versehenes Ventil durch eine Feder auf seinen Sitz zurückgeholt wird. Der ölfluß ist in einer Richtung frei und sein Durchsatz ist in der anderen Richtung auf eine vorbestimmte, unveränderliche Höhe begrenzt. Zur Änderung des von der kalibrierten Öffnung gelieferten Durchsatzes muß das Ventil ausgebaut und gewechselt werden.

Perner sind Durchsatzbegrenzer bekannt,bei denen zwei miteinan-. der in Verbindung stehende Kanäle parallel gebohrt sind, deren einer eine Rückhaltekugel und deren and erer einen Schieber mit einstellbarer Stellung gegenüber seinem Auflagesitz zur beliebigen Änderung des hydraulischen Bremsdurchsatzes von außen enthält. Der Aufbau des Körpers dieser Vorrichtung erfordert jedoch mehrere innere Bohrungen, für die am fertigen Produkt Stopfen vorgesehen werden müssen. Die Genauigkeit der Einstellung

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Dr. Müller-Bor* Dr. Manitz · Or. Deufel · Dipl.-ing. Finsterwald Oipl.-lng. Grämkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 β München 22, Robert-Kocti-StraBe 1 7 Stuttgart-Bad Cannitatt, MarktstriB» 3 Telefon (0531) 73ββ7 Telefon ((MtI) 2*3645, Telex 5-22060 mbpat Telefon (0711) 567281 Bank: Zentrilkai'e Bayer. Volksbanken, München, Kto.-Nr.M22 Poittcneck: München (»499

läßt aufgrund des Bewegungsspiele des Gewindes zu wünschen übrig und die Herstellung ist langwierig und mit einer großen Materialverschwendung verbunden.

Die Erfindung liefert einen Präzisions-Durchsatzbegrenzer, bei dem ein einziger hydraulischer Kanal ein Rückschlagventil enthält, das durch eine Rückholfeder gegen seinen Sitz gedrückt wird, wobei eine Stellschraube mit konischer Fläche auf eine axiale Auflagefläche dieses Ventils einwirkt und dadurch dieses nach Wunsch von seinem Sitz abhebt und den Bremedurchsatz genau reguliert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines AusführungsbeiBpiels, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird· Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise im Schnitt gezeigten erfindungsgemäßen Durchsatzbegrenzer,

Fig. 2 eine vergrößerte schematische Barstellung einer Einzelheit,

Fig. 3 eine verkleinerte Darstellung des Körpers der auf Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Bremsdurchsatzes.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Druckbegrenzer, bei dem ein Körper 10 beispielsweise aus Kadmiumstahl einen axialen Kanal 1 für das hydraulische Bremsströmungsmittel enthält. Ein Sackloch 30 mit der Achse Y-T¹, das normal bis zur Hauptachse X-X¹ dieses Kanals gebohrt ist, nimmt eine Stellschraube 2 auf, die in der gewählten Stellung durch eine Blockiermutter 3 festgesetzt ist.

In der Richtung des Pfeils f 1 ist der Durchgang dee Strömungsmittels frei und in der entgegengesetzten Richtung f 2 wird der Bremsdurchsatz auf erfindungsgemäße Weise mit Präzision gesteuert,

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An JecLem Ende des Kanals 1 ist ein Anschlußstüek 4 ±n ein Seewinde 5 eingeschraubt, an das eine Leitung 6 für ein hydraulisches Strömungsmittel hermetisch angeschlossen ist.

Im Inneren des Kanals 1 ist eine Einstellungskammer 7 vorgesehen, in welche senkrecht zur Achse X-X¹ die Stellschraube 2 mündet, Diese besitzt an. ihrem Kopf einen Schlitz 8, der ihre Bewegung in der Achse Y-Y* durch Drehung des Kopfes 9 in dem Gewinde 11 der Bohrung 30 gestattet»

Die Schraube 2 endet in der Kammer 7 mit einem kegelstumpfförmigen Bereich 12, an welchem die abgerundete Spitze 13 des eigentlichen Ventils oder Schiebers 14 zum Anschlag kommen kann, das beispielsweise durch eine in eine Stützbuchse 17 eingesetzte Schraubenfeder 16 elastisch auf seinen Sitz 15 zurückgeholt wird.

Wenn die hydraulische Anlage unter Druck ist, gewährleistet eine wulstringförmige Dichtung 18, die im Inneren einer um den Körper der Schraube 2 herum vorgesehenen HUt 19 angeordnet ist, die Abdichtung der Bohrung 30 gegenüber dem außerhalb der Kammer 12 befindlichen Raum,

Wenn das hydraulische Strömungsmittel unter Druck in Richtung f gefördert wird, fließt es durch den Kanal 20 und die Kammer 7 und hebt das Ventil 14 entgegen der Kraft seiner gegenwirkenden Feder 16 von seinem Sitz ab, tritt in eine Bremskammer 21 und von dort über radial gebohrte, kalibrierte Öffnungen 22 in den axialen Kanal 23 des Schiebers 14 und dann in den Austrittskanal 24 ein.

Wenn der hydraulische Druck in der entgegengesetzten Richtung ausgettiit wird, gelangt der Schieber 14 auf seinen Sitz 15 zurück. Je nach der Stellung der Stellschraube 2 auf ihrer Achse Y-Y* kann jedoch die abgerundete Spitze 13 an der kegeistumpfförmigen Fläche des Bereiches 12 zum Anschlag kommen, wie es

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auf Pig.2 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist,

Die Rechnung zeigt, daß das Ventil bei einem Spitzenwinkel P des kegelstumpfförmigen Teils und einer Bewegung j\ 5r der Schraube entgegen der Rückholgegenkraft der Feder um eine Strek ke A „ ^s A _v "tgjö zurtickgedrtickt wird, wobei die Bewegung in Höhe des Sitzes 15 an dem kegelstumpfförmigen Teil 25 des Ventils einen ringförmigen Raum mit der Breite Α_Γ=Δ_χ tg*- Δ y *e β tg «χ

erzeugt·

Wenn ρ die Steigung der Schraube 2 bei 11 und η die Zahl der durch Einwirkung auf den Schlitz θ bewirkten Umdrehungen ist, um die Schraube um ^ η pn zu bewegen, so erhält man die Gleichung:

Δ_Γ - P η tgß tg<*

und der ringförmige Querschnitt des Flüssigkeitsdurchgange beträgt:

s β -TTR² - TT(R - Δ_Γ)²

- TT(2 Rn_r -Ar²)

« TT (2 R ρ n tg/ä tg«x - p²n²tg²/3tg²oO.

Setzt man folgende Zahlenwert· eint

2 R β 5,6
ρ «0,5
tg/3 m 0,05
tgo^tz o_f365

so erhält man eine ringförmige Fläche;

S m 0,16009 η - 0,00026015 η².

Der Querschnitt S, der dem Durchgang des Strömungemittels von dem Durchsatzbegreneer geboten wird, ist somit eine lineare Funktion von der Stellung der Schraube, wenn man das Glied zweiten Grades vernachlässigt.

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Der maximale relative Fehler, der sich ergibt, wenn man S als proportional zu η nimmt, kann errechnet werden. Wenn die Stellschraube einen maximalen Hub von 4 mm hat, was acht Schraubenumdrehungen entspricht, so kann das Glied zweiten Grades den Wert

0,00026015 χ 8 χ 8 = 0,01664 mm² erreichen, was einem Wert S von

0,16009 χ 8 - 0,01664 = 1,264 mm² entspricht*

Der relative Fehler überschreitet also nicht den Wert

1,264

Die Bremsgraphik von Pig, 4 für den Pail eines Versuchs unter 160 Bar zeigt den im wesentlichen geradlinigen Verlauf der Kurve, der eine Dosierung des Bremsdurchsatzes mit der gewünschten Genauigkeit gestattet« Durch den doppelten Untersetzungsfaktor mit zwei Parametergraden tg^und tg«?C wird die Empfindlichkeit der Einstellung nach Wunsch gesteigert«

Der Schnitt von Pig. 1 zeigt, daß in einer Entfernung "h" über der wulstringförmigen Dichtung 18 eine Aussparung 26 mit einer ausgeweiteten Planke vorgesehen ist, die zu einer Kammer 27 führt, an welcher ein Auslaufkanal 28 mündet. Diese Aussparung erleichtert zunächst das Eintreten der Schraube 2 in ihre Bohrung^bei der Montage und gewährleistet insbesondere in dem Pail, daß bei einer Betätigung der Schraube ungewollt die letzten in Eingriff stehenden Windungen erreicht werden, eine Sicherheitsverbindung zwischen der Nut 29 und der Kammer 27·

Hierbei zeigt ein Strahl hydraulischen Strömungsmittels geringen Durchmessers in dem Auslauf 28 dem Benutzer an, daß sich die

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Schraube in ihrer letzten Stellung befindet, bevor das hydraulische Strömungsmittel die Schraube heftig und vielleicht gefährlioh aus ihrer Bohrung treibt,

Die Genauigkeit der Einstellung, die Dichtigkeit und die Lebensdauer des Ventils hängen von der Verschleißfestigkeit der miteinander in Berührung stehenden Bereiche 12 und 13 der Schraube und des Ventile ab. Deshalb werden der Schieber 14 und die Stellschraube mindestens an ihren in Berührung stehenden Flächen einer Oberflächenhärtung durch Zementierung der Bereiche 12, 13 und 25 unterzogen. Der zementierte Bereich besitzt beispielsweise eine Zementierungstiefe von 0,3 mm. Eine Phosphätierungsendbehandlung gewährleistet schließlich die Korrosionsfestigkeit der Teile.

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Claims

Patentatisprüche

·\Durehsatzbegrenzer mit hydraulischem Bremsventil, g e ■"K enn zeichnet durch einen Körper (ΙΟ) mit einem axialen Kanal (1), einen Drosselschieber (14), der ein konisches Auflageteil (13).besitzt, das elastisch auf seinen Sitz (15) an dem Eingang einer Einsteilungskammer (7) zurückgeholt wird, und eine in diese Kammer eingeführte Stellschraube (2), wobei der Schieber (14) durch den Druck eines hydraulischen Strömungsmittels in der Einstellungskammer (7) elastisch von seinem Sitz (15) abgehoben wird und dadurch den freien Durchgang des Strömungsmittels in einer Richtung gestattet und die .Bewegung der Stellschraube (2) in ihrer zur Achse (X-X*) des Kanals (1) senkrechten Achse (Y-Y¹) nach Wunsch die Bestimmung der Stellung gestattet, bei welcher der Schieber bei Durchgang des Strömungsmittels in der entgegengesetzten Richtung wieder in Anschlag gelangt und die einen ringförmigen Durchgangsquerschnitt (S) zwischen dem Schieber (14) und seinem Sitz (15) öffnet.

2* Durchsatzbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η • zeichnet, daß die Stellschraube (2) eine kegelstumpfförmige Fläche (12) aufweist, an der die in die Einstellungskamaer (7) eintretende, abgerundete Spitze (13) des Schiebers (14) elastisch zum Anschlag kommen kann»

3. Durchsatzbegrenzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet^ daß die Oberfläche des Schiebers (14) in die Nähe der Höhe seines Sitzes (15) kegelstumpfförmig ist«

4· Druckbegrenzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet! daß die aufliegenden Flächen des Schiebers (14) und der Schraube (2) aus zementiertem Stahl bestehen.

5· Durchiatzbegrenzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) und die Schraube (2) nach der Zementierung einer Phosphatierungsbehandlung unterzogen sind·

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6. Durchsatzbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) ein axiales Sackloch (23) aufweist, das radial mit kalibrierten Öffnungen (22) in eine Brennkammer (21) des Kanals ausmündet,

7· Durchsatzbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (2) eine Nut (19) aufweist, in welcher eine wulstringförmige Dichtung (18) die Abdichtung ihrer Bohrung (30) gewährleistet.

8. Durchsatzbegrenzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bohrung (30) der Stellschraube (2) eine ausgeweitete Wand einer Aussparung (26) rorgesehen ist, die in eine Auslaufkammer (27) mündete

9· Durchsatzbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (9) der Stellschraube (2) einen" Betätigungsschlitz (8) und einen mit Gewinde versehenen Bereich (11) aufweist, der eine Mikrometereinstellung des Bremsdurchsatzös gestattet, der im wesentlichen zu der Winkelbewegung der Schraube proportional ist, wobei eine Blockiermutter (3) auf diesem Schraubgewinde die Blockierung der Schraube (2) gegenüber dem Körper (10) nach der Einstellung gestattet,

10. Durchsatzbegrenzer naoh Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Bremsquerschnitts zu der Bewegung der Schraube eine !Funktion mit zwei Parametergraden der Form tg (/ tg /Sist.

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