DE2557445A1 - Drosseleinrichtung - Google Patents

Description

PATK MTANWALTE

A. GRUNECKER

DlPL-ING

H. KlNKELDEY

DR.-ING.

W. STOCKMAIR

Da-ING,-AoEtCAUECH)

K. SCHUMANN

DR RER NAT. - DlPU-PHYS

P. H. JAKOB

Wl-ING

G.BEZOLD

DR HER NAT · DIR.-CHSM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

Dft RER OK. IMi

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

19. Dez. 1975
P 984-1

AMERICAN AIR PILTSR COMPANY, IUC.

Central Avenue, Louisville, Kentucky 40201, USA

LINDAU

Drosseleinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung und insbesondere eine Drosselscheibe und Einrichtungen zur wahlweisen Steuerung des öffnens und Schließend eines Strömungsdurchlasses in der Weise, daß bei der Einleitung oder Beendigung einer Fluidströmung in einem System ein in gewünschter Weise gedämpfter bzw. stoßfreier übergang erfolgt.

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TELEFON (OS3) 22 28 62

TELEX 05-29 380

TELEGRAMME MONAPAT

Wenn in einem Fluidsystem eine Fluidströmung abgeschaltet oder die volle Fluidströmung wieder eingeschaltet wird, sollte ein gedämpfter bzw. stoßfreier übergang erfolgen. Beispielsweise beim Filtrieren eines Gasstromes mit Hilfe von Gewebebeuteln sollte beim öffnen der die Fluidströmung steuernden Drosseleinrichtung ein plötzlicher Anstieg des Fluiddurchflusses vermieden werden, da plötzliche Erhöhungen des Fluiddurchflusses dazu führen können, daß der Gewebebeutel schlagartig bewegt wird, was zu einer Schwächung des Gewebes führt. Außerdem können dabei andere unerwünschte Folgen eintreten. Die Schwächung des Gewebes tritt besonders deutlich dann auf/ wenn das Gewebe Glasfasern oder Glaskomponenten enthält. Bei herkömmlichen Drosseleinrichtungen, wie beispielsweise Drosselschiebern und Drosselklappen, können plötzliche Anstiege des Fluiddurchflusses nur mit Hilfe kostspieliger Zeitsteuerungen befriedigend gesteuert bzw. verhindert werden, die eine langsame Verstellung dieser Drosseleinrichtungen durchführen. Selbst dann macht die Verwendung von Drosselklappen noch besondere Schwierigkeiten, da sich der Fluiddurchfluß nicht linear in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe ändert, sondern vielmehr die stärkste Durchflußsteuerwxrkung auftritt, wenn die Drosselklappe fast parallel zur Richtung der Fluidströmung verläuft. ■ Weniger nachteilig ist ein Drosselschieber, da dessen Durchfluß sich über den gesamten Hub der Schieberplatte linear ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosseleinrichtung zu schaffen, die einfach, billig und leicht herstellbar ist und die in einem Fluidsystem beim Einschalten oder Abschalten der vollen Fluidströmung für einen gedämpften bzw. allmählichen übergang sorgt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Drosseleinrichtung, die sich auszeichnet durch eine Platte mit einem darin befindlichen Durchlaß, eine Scheibe, die den Durchlaß schließen kann und bewegbar so angeordnet ist, daß sie zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung relativ zum Durchlaß verstellt werden kann, wobei sich in der Scheibe eine öffnung mit im Vergleich zum Durchlaß verhältnismäßig kleinem Durchmesser befindet, die in dauernder Strömungsverbindung mit dem Durchlaß in der Platte steht, und eine zum Verstellen der Scheibe relativ zur Platte dienende Stelleinrichtung, die mit einer Entlüftungseinrichtung zusammenwirkt, die bei Betätigung der Stelleinrichtung in Strömungsverbindung mit der öffnung tritt, wobei diese Strömungsverbindung hergestellt wird, bevor die Stelleinrichtung die Scheibe aus ihrer geschlossenen Stellung bewegt.

Die Erfindung stellt eine vorteilhafte und einfache Drosseleinrichtung dar, die Mittel zur Steuerung des Zuschaltens und des Abschaltens einer Strömung durch einen Durchlaß umfaßt. Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung umfaßt eine billige, zuverlässige, leicht und schnell betätigbare Steuereinrichtung, die unter Betriebsbedingungen wirksam arbeitet. Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung ist beispielsweise besonders dazu geeignet, bei der Inbetriebnahme eines Gasfilterbeutels diesen schonend und gleichmäßig mit zu filterndem Gas zu füllen.

Bei der Erfindung handelt es sich somit um eine Drosseleinrichtung, bei der eins Drosselscheibe einen Durchlaß in einer Platte öffnet und schließt und dabei von einer Stelleinrichtung verstellt wird, die die Scheibe relativ zum Durchlaß bewegt. In der Scheibe befindet sich eine öffnung, die in Strömungsverbindung mit dem Durchlaß steht, und die

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Stelleinrichtung wirkt mit einer Entlüftungseinrichtung so zusammen, daß über die öffnung durch die Platte eine Entlüftung erfolgt, bevor die Scheibe relativ zum Durchlaß bewegt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es versteht sich, daß die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, der Erfindung diese nicht einschränken soll und daß dem Fachmann aufgrund der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung in zerlegtem Zustand in perspektivischer Darstellung, wobei einzelne Teile weggebrochen sind;

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

der in Fig. 1 dargestellten Drosseleinrichtung im geschlossenen Zustand; und

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

der Drosseleinrichtung gemäß Fig. 1 im offenen Zustand.

In den Figuren ist eine Drosseleinrichtung· 2 dargestellt, die von einer Stelleinrichtung verstellt werden kann, die zum Bewegen einer Schließ- bzw. Drosselscheibe 6 dient, die einen Durchlaß schließen kann. Die Stelleinrichtung wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Kolben 20 gebildet, der mit einer Stange 3 verbunden ist, die durch eine Wand 7 hindurchgeht und an einem Fluid-

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zylinder 4 angebracht ist. Bei dem Fluid, mit dem dieser Fluidzylinder arbeitet, handelt es sich in der Regel entweder um ein hydraulisches oder ein pneumatische Fluid, wobei der Fluiddruck zum Betätigen des Fluidzylinders 4 von einer beliebigen, an sich bekannten Quelle geliefert wird. Es versteht sich jedoch, daß die Antriebseinrichtung zum Verstellen des Kolbens 20 auch anders ausgebildet sein kann; beispielsweise kann ein Motorantrieb mit einem entsprechenden Getriebe vorgesehen sein. Der Fluidzylinder wird von einem Rahmen 9 abgestützt, und seine Arbeitsweise wird von einer Steuereinrichtung 5 gesteuert, bei der es sich in der Regel um eine einfache Schalteinrichtung handelt, die den Fluidzylinder 4 oder eine andere Antriebseinrichtung für den Stellkolben 20 mit Energie versorgt.

Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung umfaßt die Drosselscheibe 6, die in ihrer Schließstellung für eine praktisch fluiddichte Dichtung an einem Durchlaß 8 in einer Platte sorgt. Die Drosselscheibe 6 ist so angeordnet, daß sie zwischen einer in Fig. 3 dargestellten offenen Stellung und einer bezüglich des Durchlasses 8 geschlossenen, in Fig. 2 dargestellten Stellung verstellt werden kann. Praktisch in der Mitte der Drosselscheibe 6 ist eine öffnung 12 ausgebildet, die in Verbindung mit einer Entlüftungseinrichtung steht, die ein Gehäuse 14 umfaßt, das die öffnung 12 allseits umgibt und an der Drosselscheibe 6 mit Hilfe von Schrauben 11 befestigt ist. Zum Gehäuse 14 gehören eine Wand 17, die mit Durchflußöffnungen 16 versehen ist, sowie ein Anschlag, der bei der dargestellten Ausführungsform als Innenflansch 18 ausgebildet ist, der einen bestimmten Abstand von der Drosselscheibe 6 hat.

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Im Gehäuse 14 sitzt der Kolben 20, und der Innenflansch 18 ist so ausgebildet, daß der Kolben 20 an ihm zur Anlage kommen kann, wenn der Kolben von der öffnung 12 wegbewegt wird. Wenn dann der Kolben 20 weiter zurückgezogen wird und zur Anlage am Anschlag bzw. Innenflansch 18 gekommen ist, werden das Gehäuse 14 und dadurch wiederum die Drosselscheibe 6 vom Durchlaß 8 abgehoben, so daß durch die Platte 10 eine Strömung erfolgen kann.

Der Kolben 20 ist vorzugsweise aus weichem, elastischem Material gefertigt und weist einen Außenwandabschnitt 21 auf, der im Kolben 20 eine Ausnehmung begrenzt.

Innerhalb des Gehäuses 14 befindet sich eine ringförmige Führung 22, die die öffnung 12 umgibt und an der Drosselscheibe 6 befestigt ist. Der Außendurchmesser der Führung 22 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Wandabschnitts 21 des Kolbens 20. Die Führung 22 führt den Kolben 20 und schließt mit diesem fluiddicht, wenn der Kolben eine erste Stellung bzw. Schließstellung einnimmt. Innerhalb der ringförmigen Führung 22 ist eine elastische Feder 24 angeordnet, die sich auf einem nach innen weisenden Rand 26 der Drosselscheibe 6 anstützt, der die öffnung 12 beim Ring 22 umgibt. Wenn die Feder vom Kolben 20 zusammengedrückt wird, drückt sie die Drosselscheibe 6 in ihre Schließstellung.

Der Kolben 20 ist in der Weise verschiebbar angeordnet, daß er über die Innenseite der Wand 17 des Gehäuses 14 gleiten kann und weist ferner radial verlaufende öffnungen 28 in seinem Außenwandabschnxtt 21 auf. Diese öffnungen stehen in Strömungsverbxndung mit der Ausnehmung im Inneren des Kolbens und sind mit den Durchflußöffnungen 16 im Gehäuse 14 ausgerichtet, sobald der Kolben 20 um eine

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bestimmte Strecke aus seiner ersten Stellung in Richtung auf seine zweite Stellung bewegt worden ist, so daß dann Fluid aus der öffnung 12 in der Drosselscheibe 6 durch die öffnungen 28 und die Durchflußöffnungen 16 strömen kann.

Wenn die Drosselscheibe 6 während des Betriebes der zuvor beschriebenen Drosselexnrichtung ihre Schließstellung einnimmt, sitzt der Kolben 20 auf den Schultern des Ringes 22, wobei er die Feder 24 gegen die Drosselscheibe 6 drückt, so daß der Durchlaß 8 fluiddicht abgeschlossen ist. Wenn dann der Fluidzylinder 4 von der Steuereinrichtung entsprechend angesteuert wird, wird der Kolben 20 zurück- · gezogen, so daß er mit dem Innenflansch 18 des Gehäuses in Eingriff tritt. Noch bevor der Kolben in Anlage am Flansch -18 kommt, treten die öffnungen 28 in Verbindung mit den Durchflußöffnungen 16, so daß Fluid bzw. Gas aus dem Durchlaß 8 durch die öffnungen 28 und 16 ausströmen kann. Wenn dann der Kolben 20 am Flansch 18 anliegt und weiter zurückgezogen wird, wird die Drosselscheibe 6 aus ihrer Schließstellung auf der Platte 10 angehoben, da das Gehäuse 14 mit dem Flansch 18 an der Drosselscheibe 6 befestigt ist. Die Fluid- bzw. Gasströmung aus dem Durchlaß 8 durch die öffnungen 28 und 16 sorgt für eine Dämpfung und somit für einen allmählichen und stoßfreien Übergang vom Zustand ohne Strömung durch den Durchlaß 8 zum Zustand mit voller Strömung durch den Durchlaß 8.

Es versteht sich, daß nicht dargestellte Reinigungseinrichtungen sowohl zum Reinigen der öffnungen 16 und 28 als auch zum Reinigen der Feder 24 vorgesehen sein können, die wirksam werden, falls es zu Schmutz- bzw. Staubablagerungen kommen sollte. Ferner versteht es sich, daß an der beschriebenen Ausführungsform zahlreiche Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Grundgedanken und den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprücheι

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Drosseleinrichtung, gekennzeichnet durch eine Platte (10) mit einem darin befindlichen Durchlaß (8), eine Scheibe (6), die den Durchlaß schließen kann und bewegbar so angeordnet ist, daß sie zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung relativ zum Durchlaß verstellt werden kann, wobei sich in der . Scheibe eine öffnung (12) mit im Vergleich zum Durchlaß verhältnismäßig kleinem Durchmesser befindet, die in dauernder Strömungsverbindung mit dem Durchlaß in der Platte steht, und eine zum Verstellen der Scheibe relativ zur Platte dienende Stelleinrichtung (20), die mit einer Entlüftungseinrichtung (14, 16) zusammenwirkt, die bei Betätigung der Stelleinrichtung in Strömungsverbindung mit der öffnung tritt, wobei diese Strömungsverbindung hergestellt wird, bevor die Stelleinrichtung die Scheibe aus ihrer geschlossenen Stellung bewegt.
2. 2. Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung einen bewegbar angeordneten Kolben (20) mit darin ausgebildeten Durchflußöffnungen (28) umfaßt und daß der Kolben in einer ersten Stellung die öffnung (12) fluiddicht schließt und in.einer zweiten Stellung eine Strömungsverbindung zwischen der öffnung und der Entlüftungseinrichtung (14, 16) herstellt.
3. 3. Drosseleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung ein Gehäuse (14) umfaßt, das an der Scheibe (6) befestigt ist und die darin ausgebildet öffnung (12) umgibt, daß der Kolben (20) in diesem Gehäuse sitzt und daß im Gehäuse Durchflußöffnungen (16) ausgebildet sind, die in Strömungsver-

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   bindung mit den Durchflußöffnungen (28) im Kolben stehen, wenn dieser seine zweite Stellung einnimmt.
4. 4. Dross-eleinrichtung nach Anspruch 3_f dadurch g e k e η η zeichnet, daß am Gehäuse (14) eine Kolbenanschlageinrichtung (18) ausgebildet ist, die einen bestimmten Abstand von der Scheibe (6) hat, und daß der Kolben (20) in seiner zweiten Stellung an der Kolbenanschlageinrichtung anliegt.
5. 5. Drosseleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Kolbenanschlageinrichtung von einem nach innen weisenden Flansch (18) gebildet wird.
6. 6. Drosseleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennz eichnet, daß die Scheibe (6) ein nach außen weisendes Führungselement (22) aufweist, das die öffnung (12) umgibt und auf dem der Kolben

   (20) sitzt, und daß das Führungselement mit dem Kolben so zusammenwirkt, daß in dessen erster Stellung die öffnung fluiddicht geschlossen ist.
7. 7. Drosseleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (22) einen nach innen weisenden, die öffnung (12) umgebenden Rand (26) aufweist, und daß auf diesem Rand eine Druckeinrichtung (24) sitzt, die mit dem Kolben (20) beim fluiddichten Schließen der öffnung zusammenwirkt.
8. 8. Drosseleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Kolben (20) entlang der Innenwand des Gehäuses (14) verschiebbar angeordnet ist, daß der Kolben nach außen weisende Wände (21) aufweist, die im Kolben eine Ausnehmung begrenzen, daß in dieser Ausnehmung

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   das Führungselement (22) sitzt und daß die Durchflußöffnungen (28) des Kolbens in dessen nach außen weisenden Wänden ausgebildet sind.

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