DE2911407A1

DE2911407A1 - Stroemungsmechanisches geraet, insbesondere ventil

Info

Publication number: DE2911407A1
Application number: DE19792911407
Authority: DE
Inventors: Ernesto Brokoff
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2922419A1; DE2922419C2; DE2911407C2

Description

"Strömungsmechanisches Gerät, insbesondere Ventil"
Die Erfindung betrifft ein strömungsmechanisches Gerät entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem strömungsmechanischen Gerät tritt üblicherweise Abnutzung an den Stellen auf, die mit dem Druckmittel in Berührung kommen. Die Abnutzung ist z. B. um so größer je größer das spezifische Gewicht des Druckmittels (Gas oder Flüssigkeit) und je größer dessen Geschwindigkeit ist, je mehr abrasive Teile von dem Druckmittel mitgeführt werden und je mehr das Druckmittel in seiner Bahn geändert wird. So haben sich insbesondere Schwierigkeiten bei Düsen und Prallplatten von hydraulischen Servoventilen ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an durch die Strömung des Druckmittels hoch beanspruchten Stellen strömungsmechanischer Geräte die Abnutzung wesentlich zu vermindern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Die Ausbildung mindestens einer der vom Druckmittel beanspruchten Teile des Strömungselementes aus dem Werkstoff Korund oder dgl. führt zu einer längeren Lebensdauer des Strömungselementes, da der aus Korund bestehende beanspruchte Teil vom Druckmittel weit weniger abgenutzt wird als wenn er in üblicher Weise aus einem leaierten Stahl oder aus Bronze bestehen würde, was zudem teurer als Korund wäre.
Korund ist Aluminiumoxyd in Kristallform, das bei Rotfärbung durch Chromoxyd mit Rubin und in farblosem Zustand als Saphir bezeichnet wird. Der kristallisierte Korund wird heute meist synthetisch hergestellt und als Uhrstein häufig verwendet. Uhrsteine bestehen aus Monokristallen, sind sehr hart und haben einen geringen Reibungsbeiwert. Sie werden mit geringen Toleranzen hergestellt und sind verhältnismäßig preiswert. Uhrsteine werden durch Umbördeln oder durch Einpressen in ihrem jeweiligen Steinfutter gefaßt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Servoventil als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht mit Teillängsschnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 3 und.4 jeweils eine andere. Bauform in gleicher Darstellung wie Fig. 2.
Das Servoventil hat einen Steuermotor 1, der zum Bewegen einer Prallplatte 2 dient, die zwischen zwei koaxial angeordneten, in ihrer jeweiligen axialen Lage veränderbaren und einstellbaren Düsen 3, 4 angeordnet ist, deren Mündungen auf je eine Seite der Prallplatte 2 gerichtet sind. Die Düsen 3, 4 und die Prallplatte 2 wirken als hydraulischer Verstärker. Die Düsen und der die Prallplatte 2 aufnehmende Raum sind mit einem druckmittelbetätigharen Wegeventil 5 verbunden, das eine austauschbare Steuerhülse, einen Steuerkolben und beidseitig des Kolbens koaxial angeordnete Steuerfedern hat. Das vorbeschriebene Servoventil ist ein elektrisch betätigbares Druck-Servoventil und arbeitet nach dem Prinzip eines Düsenplattenverstärkers. Die Prallplatte 2 ist zwischen den beiden von außen verstellbaren Düsen 3, 4 reibungsfrei bewegbar.
Die Düsen 3, 4 werden üblicherweise so eingestellt, daß sich eine lineare Kennlinie (Druckdifferenz zwischen beiden endseitigen Steuerräumen des Steuerkolbens über dem elektrischen Eingangssignal im Steuermotor 1) erqibt. Die Druckdifferenz zwischen den beiden Steuerräumen des Steuerkolbens ist proportional dem elektrischen Eingangssiqnal i Steuermotor 1.
Aufgrund eines elektrischen Eingangssignals lenkt der Steuermotor 1 die Prallplatte 2 aus, wodurch sich zwischen den beiden Steuerräumen an den Endseiten des Steuerkolbens des Wegeventils 5 eine Druckdifferenz ergibt. Hierdurch wird der Steuerkolben verschoben, his sich ein Kräftegleichgewicht aus der Druckdifferenz zwischen den beiden Steuerräumen an den Enden des Steuerkolbens auf der einen Seite und der Feder-und Strömungskraft auf der anderen Seite einstellt.
Bei dem Durchfluß von Flüssigkeit durch die Düsen 3 und 4 tritt eine starke Beanspruchung insbesondere der Düsenmündungen und auch des vom Flüssigkeitsstrahl beaufschlagten Teiles der Prallplatte 2 auf. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, hat die Düse 3 einen eine Axialbohrung 6 aufweisenden Düsenkörper 7, in den eine Lochscheibe 8 koaxial eingesetzt und durch Reibungsschluß oder durch Umbördeln gehalten ist. Die Lochscheibe 8 besteht aus Korund, insbesondere Rubin oder Saphir, oder dgl.. In vorteilhafter Weise wird als Lochscheibe 8 ein Lochstein für Geräte oder Uhren verwendet, wie er in DIN 8262 bzw. 8257 gezeigt ist. Die Düse 4 ist entsprechend ausgebildet.
Die Prallplatte 2 kann mindestens an ihrer den Düsen 3, 4 benachbarten und vom Druckmittel beaufschlagten Stellen ebenfalls aus Korund oder dgl. bestehen. In vorteilhafter Weise wird die vom Strömungsmittel beanspruchte Stelle der Prallplatte mit einem Deckstein für Geräte oder für Uhren nach DIN 8263 bzw. 8258 versehen, der in die Prallplatte 7 eingesetzt ist.
DIN 8256 enthält eine Einteilung von Laqersteinen ihrer jeweiligen Art entsprechend.
Die Lochscheibe 8 nach Fig. 2 hat ein zylindrisches Mittelloch 9. Bei der Lochscheibe 8a nach Fig. 3 ist nur der mittlere Teil des Mittelloches 9a zylindrisch ausgebildet. An diesen Mittelteil schließen sich zu beiden Seiten muldenförmige Vertiefungen an.Die Lochscheibe 8b nach Fig. 4 hat ein nach beiden Seiten sich veränderndes Mittelloch 9b, wobei die Erweiterungen trompetenförmig ausgebildet sind, aber auch kegelförmig ausgebildet sein können.
Es sind auch andere Ausbildungen der aus einem Monokristall aus Korund oder dgl. bestehenden Lochscheibe 8 möglich. Entsprechendes gilt für die Prallplatte 2 bzw. den darin einsetzbaren Teil aus Korund oder dgl..

Claims

A n s p r ü c h e 1. Strömungsmechanisches Gerät, insbesondere Ventil, mit einemvom Druckmittel beanspruchten Strömungselement, insbesondere Düse, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß mindestens einer der die Druckmittelströmung beeinflussenden Teile (8) des Strömungselementes (3, 4) aus Korund besteht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der die Strömung beeinflussende Teil (8) des Strömungselementes (3, 4) nach Art eines Lagersteines der Feinwerktechnik ausgebildet ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Lagerstein als genormter Lagerstein für eine Uhr oder für ein Gerät der Feinwerktechnik ausgebildet ist.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der die Druckmittelströmung beeinflussende, aus Korund bestehende Teil (8) mit dem Körper des Strömungselements (3) mittels einer mechanischen Verbindung fest verbunden ist.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Düse als Strömungselement, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß mindestens der die Bohrung der Düse (3) unmittelbar umgebende Düsenteil (8) aus Korund besteht.
6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Prallplatte, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens der vom Druckmittel beaufschlagbare Teil der Prallplatte (2) aus Korund besteht.