DE2523901A1

DE2523901A1 - Mengenstrom-steuerventil

Info

Publication number: DE2523901A1
Application number: DE19752523901
Authority: DE
Inventors: Myrl Eugene Orme
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1974-06-06
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1976-01-02
Also published as: US3899001A; JPS5942186B2; JPS517529A; DE2523901C2; FR2273993A1; GB1485909A; FR2273993B1

Description

uie Erfindung bezieht sich auf ein Mengenstrom-Steuerventil zur veränderlichen Freigabe eines Strömungspfades und zur Unterteilung des Strömungsmittelstroms in mehrere Teilströme zwecks Verringerung des beim Durchströmen vom Strömungsmittel erzeugten G-eräusches.

In zahlreichen Anwendungsfällen sind Einrichtungen zur geräusch- und vibrationsfreien Drucksteuerung und Änderung des Mengendurchflusses von Strömungsmitteln erforderlich. Die im allgemeinen mit einer Druckverringerung verbundene Änderung oder Einstellung eines Mengenstroms in einem Mengenstrombereich wird gewöhnlich als "Drosselung" bezeichnet, und die zu diesem Zweck geeigneten, verschiedenartigen Einrichtungen- werden üblicherwei-

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^! se "Drosselventile" genannt, zur Unterscheidung gegenüber Einrichtungen, die ein stufenförmiges öffnen und Schließen eines Strömungspfades bewirken sollen. Soweit-Ein-aus-Ventile nicht schlagartig geöffnet und geschlossen v/erden, so daß während j des Schließ- oder Öffnungsvorgangs durch Drosselwirkung verursachte Geräusch- und Vibrationserscheinungen auftreten können, liegen solche Ventile ebenfalls im Anwendungsbereich der Erfindung und werden von dem Begriff "Drosselventil" mitumfaßt.

Die an Strömungsventilen auftretenden G-eräusch-, Vibrations- und Kavitationserscheinungen sind im allgemeinen eine Nebenwirkung des Venturieffekts, der eine Begleiterscheinung beim Durchströmen einer Strömungsmittelöffnung ist. Wenn die Öffnung einen verringerten Durchflußquerschnitt hat oder gedrosselt wird, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit, während sich die Druckenergie verringert. Aufgrund der Energiedifferenz ergibt sich eine Turbulenzbildung abströmseitig der Öffnung, und es erfolgt in diesem Bereich eine Umwandlung in Schwingungsenergie in I'orm von durch das Strömungsmittel übertragenen Geräuschen und Vibrationen in den angrenzenden Bauteilen, wobei einige dieser Schwingungen im hörbaren Bereich liegen_o In manchen Fällen, insbesondere bei Flüssigkeiten, führt die Turbulenz stromabwärts der Öffnung zu derart starken örtlichen Druckverringerungen, daß Dampfräume oder -taschen entstehen«, Der in diesen Taschen vorhandene Dampf wird in den flüssigen Zustand zurückgewandelt, wenn die Dampfblase durch den Druck

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des sie umschließenden Mediums zusammengepreßt wird. Diese Erscheinung wird Kavitation genannt und führt zu einer Geräusch-Mldung und gelegentlich zu einer Erosion der angrenzenden Flächen der Ventilteile.

Um die Geräusch-, Vibrations- und möglicherweise auch Kavitationserscheinungen, die "beim Betrieb von Ventilen in Hochdrucksystemen auftreten, zu beherrschen, sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die zumeist verschiedenartige Strömungsteile aufv/eisen, durch die der Strömungsmittelstrom auf verschiedene Weise in fein verteilte Einzelströme aufgeteilt wird. Eine bekannte Anordnung dieser Art besteht aus einem Stapel von an ihren aneinander anliegenden Flächen mit eingeätzten, gewundenen Strömungskanälen versehenen Scheiben, wodurch eine Vielzahl voneinander getrennter Strömungspfade mit zahlreichen Windungen entsteht, durch die der den Scheibenstapel durchsetzende Strömungsmittelstrom aufgrund von Reibungskräften gehemmt wird. Diese Anordnung sorgt für eine gute Schalldämpfung, da sie- jedoch in erster Linie in Abhängigkeit von iieibverlusten arbeitet, wird ihre Arbeitsweise stark von Viskositätsänderungen beeinflußt, welche eine unumgängliche Folge von Temperaturänderungen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mengenstrom-Steuerventil zu schaffen, bei dem die G-eräuschbildung ebenso

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wie die Kavitationswirkung erheblich verringert sind.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Mengenstrom-Steuerventil der eingangs erwähnten Art, mit einem Stapel ringförmiger Scheiben, von denen zumindest eine Scheibengruppe eine zwischen zwei mit Durchbrüchen versehenen Scheiben eingesetzte Lochscheibe aufweist, deren Perforationen wesentlich kleiner als °die Durchbrüche in den beiden anderen Scheiben ausgebildet und in einem kreisförmigen Muster von im wesentlichen radial verlaufenden Reihen derart angeordnet sind, daß die Durchbrüche der durchbrochenen Scheiben in jeder Reihe fluchtend zu den Perforationen der Lochscheibe ausgerichtet sind, zueinander jedoch versetzt liegen, wobei einige Scheiben an ihren Rändern mit Schlitzen versehen sind, über die das Strömungsmittel in Einzelströmen durch die Scheibengruppe über mehrere, von den Perforationen und den Durchbrüchen in den jeweiligen Reihen begrenzte Kanäle hindurchführbar ist, und jeder Schlitz mit einem Kanal in Verbindung steht, und wobei ferner eine bewegliche, mit den Schlitzen zusammenwirkende Schließeinrichtung vorgesehen ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schlitze zwischen den drei Scheiben der Scheibengruppe derart verteilt angeordnet sind, daß bei einer kontinuierlichen Bewegung der Schließeinrichtung aus einer sämtliche Schlitze verschließenden Sperrlage zunächst die Schlitze in einer der durchbrochenen Scheiben, dann die Schlitze in der Lochscheibe

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und zuletzt die Schlitze in der anderen durchbrochenen Scheibe von der S chi ie 13 einrichtung freigegeben werden.

V/eitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Pig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schiebe-Servoventils;

ig. 2 die Aufsicht einer ersten Scheibenart der gemäß Fig. 1 verwendeten Scheiben;

Pig. 3 die Aufsicht einer zweiten Scheibenart der gemäß Fig. 1 verwendeten Scheiben;

Fig. 4 die Aufsicht einer der Scheibe gemäß Fig. ähnlichen, jedoch in Radialrichtung verschobenen Scheibe;

Fig. 5 die vergrößerte Aufsicht einer Gruppe von Scheiben gemäß den Fign. 3 und 4 nach dem Zusammenbau;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der Pig. *5; |

Fig. S einen Schnitt längs der linie 8-8 der Fig. 5; j und !

Fig. 9 eine graphische Darstellung, die die Abhängig-j keit der lJurchflußmenge vom Stellweg des Ventils gemäß den Fign» 1 Ms 8 angibt.

Das Mengenstromventil 10 dient zur Regulierung des Mengenstroms au einem Verbraucher, beispielsweise einem Stellmotor. Das Strömungsmittel wird von einer nicht gezeigten Strömungsmittelquelle einem Einlaßkanal 12 zugeführt und gelangt vom Ventil zu einem Stellmotor 13, und zwar über Ausgangsleitungen 14 und 16, die auf entgegengesetzten Seiten eines Stellkolbens 15 münden. Im Ventil 10 befindet, sich eine im wesentlichen zylindrische Kammer 18 mit mehreren Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers. In der Kammer 18 ist eine im Durchmesser entsprechend ausgebildete, stationäre Hülse 20 angeordnet. In der Hülse 20 liegt ein axial bewegbarer Ventilschieber 22, der unmittelbar von einem schwenkbaren Steuerglied 24 mit einem den Schieber 22 erfassenden Arm 26 mechanisch angetrieben wird.

Das über den Einlaßkanal 12 eintretende Strömungsmittel durchfließt nach dem Durchgang durch ein herkömmliches Rückschlagventil 28 eine oder mehrere öffnungen 30, die die Seitenwand

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der Hülse 20 in Radialrichtung durchsetzen und eine Verbindung mit einer Kammer 32 herstellen. Die Enden der Kammer 32 werden durch zwei Stege 34 und 36 gebildet, die in Axialrichtung gemeinsam mit dem Ventilschieber 22 derart bewegbar sind, daß das einströmende Hochdruckmittel von der Kammer 32 entweder in den Auslaßkanal 14 oder den Auslaßkanal 16 gelenkt wird. Wenn sich der Ventilschieber 22 nach links verschiebt, wird der Steg 34 in gleicher Weise verstellt, wodurch, die Verbindung zwischen der Kammer 32 und dem Kanal H geöffnet wird. Gleichzeitig bewegt sich der Steg 36 ebenfalls nach links, wodurch die Verbindung zwischen dem Kanal 16 und einer Kammer 38 geöffnet wird, welche über eine Leitung 40 mit dem Rücklauf in Verbindung steht. Dies führt zu' einer Bewegung des Stellkolbens 15 nach rechts. Wenn sich der Ventilschieber 22 in der entgegengesetzten Richtung verstellt, gelangt das Hochdruckmittel von der Kammer 32 zum Kanal 16, und das auf der linken Seite des Stellkolbens 15 befindliche Strömungsmittel kann über den Kanal 14 in eine Kammer 42 abströmen, die über eine Leitung 44, eine Kammer 46 und einen Kanal 48 mit der Rücklaufleitung 40 in Verbindung steht, mit der Folge, daß der Stellkolben 15 nach links bewegt wird.

Jeder Steg 34, 36 ist von einem Scheibenstapel 50 bzw. 52 umschlossen, dessen Scheiben Seite an Seite nebeneinanderliegen und von einem Muster aus Öffnungen und Drosselstellen durchzo-

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gen sind, die den Strömungsmittelstrom in eine Vielzahl von' Strömungspfaden unterteilen, um die G-eräuschbildung und/oder durch Kavitation oder Erosion bewirkte. Beschädigungen des Ventils, die anderenfalls durch die auftretenden hohen Druckunterschiede verursacht werden könnten, minimal zu halten. Bei der gezeigten Ventilausbildung kann das Strömungsmittel die Scheiben entweder von innen nach außen oder von außen nach innen durchströmen, je nach^dem, um welchen Scheibenstapel es sich handelt und in welcher Richtung der Ventilschieber 22 bewegt wurde. Wegen des geringeren Durchflußquerschnitts am Innenumfang ist es bei derartigen Ventilen häufig von Bedeutung, daß der Mengenstrom im Verhältnis zum Stellweg sich vergleichsweise sanft verändert und keine plötzlichen Schwankungen auftreten, wenn der Schieber zunächst über die eine und dann über eine weitere Scheibe bewegt wird.

Mg. 1a zeigt einen vergrößerten Schnitt des in Pig. 1 eingekreisten Bereichs. Gemäß Pig. 1 a befindet sich der Steg 36 in der Sperrlage, in der er genau mit sämtlichen Scheiben der Scheibengruppe 52 ausgerichtet ist, so daß der Strömungsmittelstrom gesperrt wird. Wenn der Steg 36 in Axialrichtung bewegt wird, gibt er nacheinander die einzelnen Scheiben frei, so daß ein Strömungsmittelstrom durch die Scheiben in der durch das Muster der Öffnungen in den Scheiben gesteuerten Weise einsetzt.

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Nunmehr wird die Ausbildung der einzelnen Scheiben in den Gruppen 50 und 52 näher beschrieben. Fig. 2 zeigt eine Scheibe 64, die von einem Muster von Öffnungen durchsetzt ist. Die Radiallage dieser öffnungen ist für das Verständnis der verschiedenen Strömungspfade wichtig. Am Außenrand befinden sich öffnungen 66 die unter Zugrundelegung des Ziffernblatts einer Uhr in der 6-Uhr-, 7-Uhr- und 9-Uhrlage angeordnet sind, iüinliche Öffnungen (nicht gezeigt) befinden sich in der 10-Uhr-, 12-Uhr-, 1-Uhr-, 3-Uhr- und 4-Uhrlage. Am Innenumfang sind Öffnungen 65 in der 6-, 9-, 12- und 3-Uhrlage vorhanden. Hehrere Öffnungen 67 sind in Radialrichtung fluchend zu den Öffnungen 65 und 66 ausgerichtet, mit diesen jedoch nicht unmittelbar verbunden. In der 8-Uhrlage befinden sich mehrere Öffnungen 68, die eine radial fluchtende Reihe bilden, jedoch ist jede Öffnung 68 in dieser Reihe gegenüber den Öffnungen 66 und 67 verschoben. Entsprechende Reihen von Öffnungen 68 sind in Umfangsrichtung der Scheibe 64 in der 11-, 2- und 5-Uhrlage vorhanden.

Fig. 3 zeigt eine Lochscheibe 70, die unmittelbar neben den in Fig. 2 gezeigten durchbrochenen Scheiben angeordnet wird und die'Mn ihrer radialen Ausrichtung den Scheiben gemäß Fig. 2 entspricht. Die Lochscheibe 70 enthält mehrere Reihen von fein verteilten Löchern 74, deren Lage mit Teilabschnitten der anhand Fig. 2 beschriebenen Durchbrüche 66, 65, 67 und 68 übereinstimmt. G-emäß Fig. 3 befinden sich in der 7- und 10-Uhrlage

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ί Öffnungen 72, axe mit dem Innenumfang der Lochscheibe 70 in Verbindung stehen. Entsprechende Öffnungen sind in der 1- und

4-Uhrlage in der Scheibe 70 vorhanden. Pig. 4 zeigt eine

J Scheibe 62, die identisch wie die Scheibe gemäß Mg. 2 aus-

j gebildet sein kann. Wie gezeigt, ist die Lage ihrer Öffnungen .jedoch etwas anders, und die Scheibe ist gegenüber Pig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um ein Zwölftel einer Umdrehung verdreht, so daß die den Öffnungen 66 der Scheibe 64 entsprechenden Öffnungen 66' nunmehr in der 5- bzw. 8-Uhrlage angeordnet sind, und die radial fluchtend ausgerichteten Öffnun- ! gen 67' sind gegenüber der Lage der Öffnungen 67 in entsprechender Weise verdreht. An der 6-Uhrstelle der Scheibe 62 unterscheidet sich das Öffnungsmuster von dem an der 7-Uhrstelle der Scheibe 64 insofern, als die Scheibe 64 eine nach außen mündende Öffnung 66 aufweist und eine derartige Öffnung in der Scheibe 62 nicht vorhanden ist. Die Scheiben v/erden derart zusammengebaut, daß die Scheibe 70 unter Einhaltung der gezeigten Radialausrichtung zwischen die Scheiben 64 und 62 gelegt wird, wobei eine erwünschte Anzahl von jeweils durch eine ununterbrochene Zwisehenscheibe getrennten Scheibengruppen vorgesehen wird.

Pig. 5 zeigt eine derartige Scheibengruppe im zusammengesetzten Zustand, wobei die Scheibe 64 oben liegt und am Außenrand in der 6-Uhrlage eine Öffnung 66 und eine entsprechende Öffnung

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am Innenrand aufweist. Radial fluchtend zu den Öffnungen ! und 65 sind Öffnungen 67 angeordnet, die die Lochplatte 70 unmittelbar überlagern, und durch die öffnungen 65, 66 und

67 sind mehrere der kleinen Öffnungen 74 in der lochplatte ' 70 sichtbar. In gestrichelten Linien und zur Unterscheidung von den Öffnungen in der Scheibe 64 geringfügig vergrößert sind mehrere.Öffnungen 68' ersichtlich, die in Radialrichtung fluchtend zu den Öffnungen 65, 66 und,67 angeordnet, gegenüber diesen jedoch radial verschoben sind. In der 6-Uhrlage kann somit Strömungsmittel je nach der zu einer bestimmten Zeit vorhandenen Strömungsrichtung entweder in die Öffnung 66 oder ι die Öffnung 65 einströmen.

Pig. 6 zeigt einen Schnitt durch zwei Scheibenstapel, die jeweils auf die in Pig. 5 in der 6-Uhrstellung gezeigte Weise ausgebildet sind. Die Scheibe 64 liegt unmittelbar an der Stirnfläche der Hülse 20 an und ist mit Öffnungen 65 und 66 am Innenbzw. Außenumfang versehen. Die nach links unmittelbar benachbarte Scheibe ist die Lochscheibe 70, die mehrere kleine Öffnungen 74 aufweist. In der 6-Uhr-Stellung ist diese Scheibe mit keiner in den Umfang mündenden Öffnung versehen. Neben der Scheibe 70 befindet sich die Scheibe 62, die, wie bereits erwähnt, mit Ausnahme der zusätzlichen Öffnungen 67 gleich wie die Scheibe 64 ausgebildet, jedoch um ein Zwölftel einer Umdrehung verdreht angeordnet ist, so daß sie in dieser Lage keine in den Außen- oder Innenrand mündende Öffnungen hat.

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In dieser 6-Uhrstellung kann das Strömungsmittel in die Öffnung 65 einströmen, über eine schmalere öffnung 74 in eine durch eine Öffnung 68' gebildete Kammer, über eine weitere schmale Öffnung 74 zu einer durch eine Öffnung 67 begrenzten Kammer, über eine weitere schmale Öffnung 74 zu einer weiteren durch eine öffnung 68' begrenzten Kammer gelangen, usw., bis es schließlich den Stapel an der Öffnung 66 -verläßt. Die Strömungsrichtung kann natürlich auch in entgegengesetzter Richtung von außen nach innen verlaufen. Im Stapel ist ferner eine vierte Scheibe 76 vorhanden, die nicht durchbrochen ist. Im Anschluß an die Scheibe 76 befindet sich eine x^eitere G-ruppe ύοώ. Scheiben 64, 70, 62, die in der genau gleichen Weise arbeiten. Am Ende befindet sich eine weitere, undurchbrochene Scheibe 76'. Wahlweise kann der Stapel durch eine weitere Stirnfläche der Hülse 20 abgeschlossen werden. Es sind so viele gleiche Scheibengruppen vorhanden, wie zur Erzielung der gewünschten Strömungsverhältnisse erforderlich sind.

Wie Fig. 5 im Bereich der 7-Uhrlage zeigt, liegen die Öffnungen 66 und 67 wiederum über G-ruppen von schmalen Öffnungen 74 in der Lochscheibe 70 und diese liegen ihrerseits Über Öffnungen 68' in der Scheibe 62. An dieser Stelle werden die öffnungen in dem Stapel durch einen Schlitz 72, der sich am Innenrand um eine Scheibe weiter, nämlich in der Scheibe 7Q,befindet und einen Schlitz 66 gebildet, der am Außenrand in der Scheibe 64 ausgebildet ist. Die Strömungsverhältnisse sind am deutlichsten

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im Schnitt gemäß Fig. 7 verständlich, wonach wiederum die Scheiben 64, 70 und 62 zwischen einer Stirnfläche der Hülse 20 und der undurchbrochenen Scheibe 76 angeordnet sind. In diesem Fall gelangt das Strömungsmittel am Innenrand des Stapels in den Schlitz 72 der zweiten Scheibe 70_?von wo es in eine durch die öffnung 68^! in der Scheibe 62 begrenzte Kammer, über eine schmale Öffnung 74 in der Scheibe 70 undjvon dort in eine durch eine Öffnung 67 in der Scheibe 64 begrenzte Kammer strömt. Der Strömungspfad führt dann in entgegengesetzter Richtung durch eine weitere schmale Öffnung 74 in eine weitere durch eine Öffnung 68' begrenzte Kammer usw. durch den Stapel und führt an einer Öffnung 66 in der Scheibe 64 nach außen. In der 7-Uhrlage befindet sich somit eine Öffnung in der zweiten Scheibe am Innenumfang, in der ersten Scheibe jedoch lediglich eine einzige Öffnung am Außenumfang.

Pig. 8 zeigt einen Schnitt an der 8-Uhrstelle der Fig. 5_f wo die Scheibe 64 ebenso wie die Scheibe 70 weder am Innen- noch am Außenrand mit einer Öffnung versehen ist, jedoch die dritte Scheibe 62 eine Öffnung 65' aufweist. Das in die Öffnung 65' eintretende Strömungsmittel gelangt über eine schmale Öffnung 74 in der Lochscheibe 70 zu einer durch die Öffnung 67 begrenzter Kammer und von dort in entgegengesetzter Richtung durch eine weitere schmale Öffnung 74 in der Lochscheibe 70 zu einer durch eine Öffnung 67' begrenzten Kammer und strömt auf diese Weise weiter, bis es den Stapel an der Öffnung 66' verläßt. Wiederum

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sind die Öffnungen 6?' und 68' durch eine undur chbr ο cliene Scheibe 76 abgedeckt, um die entsprechenden Kammern zu begrenzen. Die Scheiben im Scheibenstapel v/erden vorzugsweise etwa, durch Verlöten zu einer integralen Einheit verbunden. Andern- i falls besteht die Gefahr, daß das Strömungsbild aufgrund von ι

Pehlausrichtungen der Scheiben und aufgrund eingeleiteter mechanischer Schwingungen gestört wirdo i

Wenn während des Betriebs der beschriebenen Anordnung der Steg 36 den Scheibenstapel 52 überdeckt, wie dies in Fig. 1 a gezeigt ist, werden sämtliche öffnungen versperrt und es ist durch den Stapel keine Strömung vorhanden. Unter der Annahme, daß der Steg 36 den Stapel an. der in !'ig. 6 gezeigten Stelle überdeckt und dann um eine der Breite der Scheibe 64 entsprechende Strecke nach links bewegt wird, wird die öffnung 65 freigegeben, wodurch auf die beschriebene Weise eine Strömling durch die erste Dreiergruppe benachbarter Scheiben einsetzt. Die Abhängigkeit des Mengenstroms vom Stellweg bei Bewegung des Stegs über den Rand der Scheibe 64 ist in Fig. 9 durch den mit "a" bezeichneten Abschnitt der Kurve dargestellt. Der Kurvenverlauf macht deutlich, daß, wenn sich der Steg über die Scheibe bewegt und die Öffnung immer mehr freigibt, der Mengenstrom zunächst vergleichsweise rasch zunimmt und sich dann weniger rasch erhöht, je weiter der Steg über die Breite der Scheibe 64 verschoben wird. Bei einer weiteren Verschiebung beginnt die Freigabe der Öff-

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nung 72 in der Scheibe 7-0, wodurch ein weiterer rascher Anstieg deß Mengenstroms bewirkt wird, der sich dann bei Annäherung der Bewegung des Stegs an die Breite der Scheibe 70 auf einen

! geringeren Wert abflacht, wie dies durch den mit "b" bezeichneten Kurvenabschnitt dargestellt ist. Wenn die Öffnung 65'

j durch den Ventilschieber freigegeben wird, nimmt der Mengenstrom

' wiederum rasch zu und es ergibt sich eine im wesentlichen gleich- ! artige Kennlinie, wenn der Schieber die Öffnung 65^f in der Scheibe 62 überwandert. Beim nachfolgenden überwandern der undurchbrochenen Scheibe 76 ändern sich die Strömungsverhältnisse nicht, und anschließend ergibt sich ein indentisches Muster erhöhten Mengenstroms, wenn der Schieber an der zweiten Scheibengruppe 64, 70 und 62 vorbeibewegt wird. Bei mehreren derartigen Scheibengruppen wiederholt sich dieses Strömungsmuster und bei jeder vierten Scheibe, wenn eine undurchbrochene Scheibe überwandert wird, erfolgt kurzzeitig keine Erhöhung des Mengenstroms. Da bei Blickrichtung auf den Innenumfang des Stapels jeweils bei drei von vier Scheiben in einer Scheibengruppe ein Strömungsmittelzustrom möglich ist, ergibt sich ein ! stark geglätteter Verlauf des Mengenstroms in Abhängigkeit vom Stellweg, was besonders vorteilhaft ist, wenn die normalen Stellbewegungen des Ventilschiebers 22 klein sind. Bei anderen Ventilen ist der Verlauf des Mengenstroms über den Verschiebeweg v/esentlich stärker abgestuft und daher weit weniger für Ventile mit sehr geringen Stellbewegungen geeignet, da lediglich jede zweite Scheibe einen Strömungsmittelzustrom in den Stapel er-

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Bei dem "beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwar Gruppen von jeweils drei Scheiben vorgesehen, die Strömungskammern und -öffnungen bilden und seitlich durch undurchbrochene Scheiben oder unbearbeitete Flächen begrenzt werden, jedoch lassen sich die Scheiben auch in unterschiedlicher Anzahl gruppenweise zusammenfassen. Insbesondere wenn die Scheiben erheblich größer und der Innendurchmesser im Vergleich zum Außendurchmesser größer als bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet sein kann, können die Scheiben in Umfangsrichtung anstatt in 12 beispielsweise in 16 oder 24 Segmente aufgeteilt werden. In diesem Pail kann die Anzahl der zu einer Gruppe zwischen undurchbrochenen Scheiben zusammengefaßten Scheiben zwischen vier und sieben liegen, wodurch die Anzahl der undurchbrochenen Scheiben im Vergleich zur Gesamtzahl der Scheiben verringert und ein noch glatterer Verlauf des Mengenstroms in Abhängigkeit vom Stellweg erreicht wird. Anstatt bei einem Servo-Schiebeventil ist die Erfindung ferner auch bei anderen Arten von Ventilen, etwa Mengenstrom-Regelventilen oder Entlüftungsventilen anwendbar.

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Claims

Patentanwälte

Dipl. mg- H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E- Graalfs

- 17 - Dipl. Ing. W. Wehnerl

Dipl. Phys. W. Carstens

8 München 2

Mozartstr. 23

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center München, 30. Mai 1975

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-3533

Pat entansprüche

.)i'iengenstrom-Steuerventil zur veränderlichen Freigabe eines Strömungspfades und zur Unterteilung des Strömungsmitteist roms in mehrere Teilströme, mit einem Stapel ringförmiger Scheiben, von denen zumindest eine Schei"bengruppe eine zwischen zwei mit Durchbrächen versehenen Scheiben befindliche Lochscheibe auf v/eist, deren Perforationen wesentlich kleiner als die Durchbrüche in den beiden anderen Scheiben ausgebildet und in einem kreisförmigen Muster von im wesentlichen radial verlaufenden Reihen derart angeordnet sind, daß die Durchbrüche der durchbrochenen Scheiben in jeder Reihe fluchtend zu den Perforationen der Lochscheibe ausgerichtet sind, zueinander jedoch versetzt liegen, wobei einige Scheiben an ihren Rändern mit Schlitzen versehen sind, durch die das Strömungsmittel in Einzelströmen über mehrere, von den Perforationen und den Durchbrüchen in den jeweiligen Reihen begrenzte Kanäle durch die Scheibengruppe hindurchführbar ist, und jeder Schlitz mit einem .Kanal in . Verbindung steht, und wobei ferner eine bewegliche, mit den Schlitzen zusammenwirkende Schließ einrichtung v'orge-

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sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (65, 65', 72) zv/isehen den drei Scheiben (62, 64, 70) der Scheibengruppe derart verteilt angeordnet sind, daß bei einer kontinuierlichen Bewegimg der Schießeinrichtung (36) aus einer sämtliche Schlitze verschließenden operrlage zunächst die Schlitze (65) in einer (64) der durchbrochenen Scheiben, dann die Schlitze (72) in der Lochscheibe (70) und zuletzt die Schlitze (65') in der anderen durchbrochenen Scheibe (62) von der Schließeinrichtung freigegeben v/erden.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (65, 65', 72) in zwei beliebigen Scheiben einer Dreiergruppe (62, 64, 70) um einen Drehwinkel versetzt zueinander angeordnet sind.
3* Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (72) in der Lochscheibe (70) unmittelbar, mit einem Durchbruch (67, 67') in einer der durchbrochenen Scheiben (62, 64) verbunden sind.
4. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Stirnflächen der durchbrochenen Scheiben (62, 64) ein undurchbrochener., ringförmiger, den Strömungsmittelstrom in der S_cheibengruppe begrenzender Abschlußkörper (20, 76) anliegt.

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5. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine durchbrochene
Scheibe (62, 64) neben einer zusätzlichen Lochscheibe

und diese ihrerseits neben einer zusätzlichen durchbrochenen Scheibe angeordnet ist und die zusätzlichen Scheiben
mit Schlitzen versehen sind und mit den anderen Scheiben zwecks Unterteilung des Strömungsmittelstroms zusammenwirken .
6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (65, 72) in zwei beliebigen Scheiben winklig versetzt zueinander angeordnet sind.
7. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (62, 64, 70, 76)
zwecks Bildung eines einteiligen Stapels (50, 52) miteinander verlötet sind.

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