DE3009960A1

DE3009960A1 - Steuerung fuer den strom eines fliessfaehigen mediums

Info

Publication number: DE3009960A1
Application number: DE19803009960
Authority: DE
Inventors: Timothy Carl Strueh
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1980-10-02
Also published as: GB2046953B; FR2456967A1; GB2046953A; FR2456967B1; CA1163165A

Description

14. März 1980

TEW INC.

23555 Euclid Avenue
Cleveland, Ohio 4-4-117
V.St.A.

Unser Zeichen: T 5310

Steuerung für den Strom eines fließfähigen Mediums

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuermechanismus für einen Strom zur Schaffung eines veränderlichen Stromes eines fließfähigen Mediums und insbesondere auf einen Mechanismus, der in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal auf einen Steuerstrom einwirkt.

Üblicherweise kann der Strom eines fließfähigen Mediums von einer Pumpe durch eine veränderbare öffnung und ein Ventil gesteuert werden, das einen konstanten Druckabfall über der öffnung aufrechterhält.

In einigen Anwendungsfällen kann das Ventil zur Aufrechterhaitung des konstanten Druckabfalles über der öffnung ein Bypassventil sein. Üblicherweise leitet ein Bypassventil

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fließfähiges Medium von dem Pumpenauslaß direkt zu dem Pumpeneinlaß. Wenn der Öffnungsbereich verändert wird, wird die Veränderung im Druckabfall über der öffnung abgetastet und das Bypassventil bewegt sich, um mehr oder weniger fließfähiges Medium im Bypass zu leiten und dadurch den konstanten Druckabfall über der öffnung aufrechtzuerhalten.

Die US-PS 4 099 893 der gleichen Anmeiderin beschreibt einen Stromungssteuermechanismus, wie er oben erwähnt ist. Dieser Mechanismus hat einen Zapfen und einen Ventilsitz, die zusammen eine veränderbare öffnung bilden. Der Druckabfall über die öffnung steuert ein Bypassventil. Der Zapfen wird durch eine elektrisch betätigte Anordnung in Stellung gebracht, die aus einer Zahnstange und einem Zahnradritzel besteht. Natürlich hängt die Stellung des Zapfens von dem Zeitintervall, während dem der Motor betrieben ist, der Trägheit des Motors und der Getriebeanordnung usw. ab. Auf diese Weise wird eine genaue Steuerung des Stromes des fließfähigen Mediums wegen des für die Einstellung des Zapfens erforderliche! Zeitraumes verzögert. Es ist ebenfalls schwierig, den Zapfen genau einzustellen. Dies ist durch die Einstellung des Zapfens bedingt, die von dem Zeitintervall der Motorbetätigung abhängt. Dieses Zeitintervall ist nur mit Schwierigkeiten zu steuern. Darüber hinaus ist die Stellung des Zapfens nicht bekannt, wenn eine Einstellung eingeleitet wird, da der Zapfen weder beim Starten des Motors noch beim Abschalten selbsttätig in eine vorbestimmte Stellung zurückkehrt.

Der Strömungssteuermechanismus der Erfindung ist besonders verwendbar zur Regelung des Stromes einer Pumpe mit konstanter Verdrängung, beispielsweise einer Zahnradpumpe. Der Strömungssteuermechanismus kann zusammen mit der Pumpe in einer integralen Baueinheit oder auch als getrennte Einheit ausgeführt werden. Grundsätzlich enthält der Strömungs-

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steuermechanismua eine veränderbare öffnung und ein Bypassventil, das durch den Druckunterschied über der veränderbaren öffnung betätigt wird. Das Bypassventil erlaubt einem Zapfenventil einen konstanten Druckabfall an einer öffnung in dem Auslaß der Pumpe aufrechtzuerhalten und somit einen gewünschten konstanten Strom für das System, lalls die Öffnungsgröße verändert wird, wird die Strömungsgeschwindigkeit für das System verändert.

Gemäß der Erfindung hat die veränderbare öffnung einen Ventilsitz und einen Zapfen, der gegenüber dem Ventilsitz frei bewegbar ist. Der Zapfen hat erste und zweite Enden. Das erste Ende des Zapfens ist dem Ventilsitz benachbart, um den Strom des fließfähigen Mediums durch den Ventilsitz auf eine Größe zu beschränken, die von der Stellung des Zapfens gegenüber dem Ventilsitz abhängt. Der Druck des fließfähigen Mediums wirkt auf den Bereich des ersten Endes des Zapfens. Diese Kraft drückt den Zapfen von dem Sitz weg. Angrenzend an das zweite Ende des Zapfens ist eine Druckkammer vorgesehen und sie wird mit fließfähigem Medium versorgt. Der Druck in der Kammer wirkt zur Erzeugung einer Kraft gegen den Bereich des zweiten Endes des Zapfens, die der Kraft entgegengerxchtet ist, die gegen das erste Ende des Zapfens wirkt. Ein Abflußdurchgang für das fließfähige Medium erlaubt dem fließfähigen Medium, aus der Druckkammer abzuströmen. Bezogen auf den Auslaßdurchgang ist zur Regulierung des sich in der Kammer aufbauenden Druckes ein Steuerteil einstellbar. Zur Bewegung des Steuerteils und zur Erzielung einer proportionalen Bewegung des Zapfens ist nur eine relativ kleine Kraft erforderlich.

Der Steuerteil wird gegenüber dem Durchgang durch einen elektrisch betätigten Magneten vorzugsweise eingestellt, dessen Anker dem Steuerteil betriebsmäßig zugeordnet ist. Die Stellung

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des Ankers und somit die Stellung des Steuerteils wird durch die elektromagnetische Kraft bestimmt, die durch die Spule des Magneten auf den Anker aufgebracht wird und die entgegen einer Druckfeder wirkt. Da die Größe dieser Kraft von der Amplitude des elektrischen Signals abhängt, das den Magneten steuert, ist die Stellung des Steuerteils gegenüber dem Ausflußdurchgang direkt abhängig von der Amplitude dieses elektrischen Signals.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung der in der US-PS H- 099 893 beschriebenen Konstruktion dar. Der Zapfen in der vorliegenden Erfindung wird unmittelbar auf die Erregung des Magneten eingestellt. Somit ist die Einstellung des Zapfens nicht zeitabhängig, wenn der Zapfen durch einen Motor,wie in der US-PS 4· 099 893 beschrieben, bewegt wird. Ferner kehrt gemäß der Erfindung der Zapfen zu einer vorbestimmten Stellung zurück, wenn der Magnet abgeschaltet wird. Demgemäß ist die Stellung des Zapfens bekannt, wenn eine Einstellung durch ein Erregen des Magneten eingeleitet wird.

Die vorgenannten und andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einheit,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie 2-2 in der Fig.1,

Fig. 3 ein Schnitt durch die Bypassventilkonstruktion, die in der Pumpeneinheit der Fig.1 enthalten ist,

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Fig. 4- ein Schnitt durch, die Magnetsteuerung für den Strom der Fig.1,

Fig. 5 ein Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Pig. 6 ein Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Pig. 7 ein Schnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Fig.1 und 2 zeigen eine Pumpenbaugruppe A mit einem veränderbaren Strom. Die Baugruppe A umfaßt eine Pumpe B mit konstanter Verdrängung und einen der Pumpe B zugeordneten Strömungssteuermechanismus. Der Strömungssteuermechanismus umfaßt eine Bypassventilkonstruktion C und einen Mechanismus D mit gesteuertem Fühler. Die Bypassventilkonstruktion C und der Mechanismus D mit gesteuertem Fühler arbeiten zusammen, um den Strom für das durch die Pumpe B versorgte System für das fließfähige Medium zu steuern.

Der Mechanismus D mit gesteuertem Fühler hat eine veränderbare öffnung F. Der Strom aus der Pumpe B wird durch eine Veränderung der Größe der öffnung F gesteuert. Die Bypassventilkonstruktion G reguliert den Druckabfall über der veränderbaren öffnung F durch ein Ableiten von gesteuerten Mengen des fließfähigen Mediums aus dem Pumpenauslaß zurück in den Pumpeneinlaß.

Gemäß Fig.2 hat die Pumpe B mit einer konstanten Verdrängung ein Gehäuse 11, das eine Pumpenkammer 12 bildet. In der Pumpenkammer 12 ist ein Zahnradpumpenmechanismus angeordnet, der ein Paar von Zahnrädern 13 und 14 hat. Das Zahnrad 13 ist antriebsmäßig mit einer Eingangswelle 15 verbunden, die in

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entsprechenden, in dem Gehäuse 11 angeordneten Lagern 16,17 gehalten ist. Das Zahnrad 14 kämmt mit dem Zahnrad 13 und es ist in gleicher Weise für eine Drehung gegenüber dem Gehäuse 11 in entsprechenden Lagern 18 und 19 gelagert. Die spezielle Konstruktion der Zahnradpumpe und der Lager sowie der Dichtungen kann von unterschiedlichen Formen sein und äie ist im einzelnen nicht näher beschrieben, da diese Elemente kein Teil der Erfindung darstellen.

Die Pumpenkammer 12 steht über einen nicht gezeigten Durchgang mit einem Pumpeneinlaß 30 in Verbindung. Wenn die Zahnräder 13»14 sich drehen, wird aus dem Einlaß 30 ein fließfähiges Medium mit konstanter Geschwindigkeit angesaugt und mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit durch einen Querdurchgang 32 zu dem Bypassventil C gepumpt. Der Durchgang 32 steht mit einer Pumpenauslaßkammer 33 in Verbindung. Das fließfähige Medium strömt aus der Auslaßkammer 33 durch die veränderbare öffnung F zu dem durch die Pumpe versorgten System. Die Bypassventilkonstruktion G leitet das fließfähige Medium aus der Pumpenauslaßkammer 33 im Bypass zu dem Pumpeneinlaß 30.

Die veränderbare öffnung F wird durch ein durch ein Gewinde in dem Gehäuse 11 aufgenommenen Ventilsitz 35 und durch eine spitz zulaufende Nase 37 eines Zapfens 36 gebildet. Der Zapfei 36 hat einen im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt und er ist in einer Hülse 51 verschiebbar aufgenommen. Die öffnung F wird durch eine Bewegung des Zapfens 36 gegenüber dem Ventilsitz 35 in ihrer Größe verändert. Der Zapfen 36 ist gegenüber dem Ventilsitz 35 frei bewegbar, d.h. er ist durch keine Druckfeder oder dergleichen behindert. Durch eine Veränderung der Größe der Öffnung F wird die Größe des Stromes des fließfähigen Mediums aus der Pumpenauslaßkammer 33 zu einer Auslaßkammer 31 verändert. Die Auslaßkammer 31 ist natürlich mit

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dem durch, die Pumpe versorgten System des fließfähigen Mediums verbunden.

Die Form der spitz zulaufenden Nase 37 des Zapfens 36 wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine im allgemeinen parabolische Form haben. Wenn die Nase in dieser Form ausgebildet ist, wird der Strömungsbereich der öffnung F im wesentlichen linear bezogen auf die Stellung des Zapfens 36 sein. Die Form der Nase 37 kann jedoch alternativ mit anderen Formen ausgewählt werden, falls unterschiedliche Funktionsverhältnisse zwischen der Stellung des Zapfens 36 und dem sich ergebenden Strömungsbereich der öffnung F erwünscht sind,

Der Zapfen 36 wird durch die auf ihn wirkenden Drücke des fließfähigen Mediums bewegt. Das rechte Ende des Zapfens 36 wird gemäß der Zeichnung durch unterschiedliche Drücke betätigt. Das bedeutet im einzelnen, daß durch die spitz zulaufende Form der Nase 37 unterschiedliche Abschnitte der Nase in unterschiedlichen Abständen von dem Ventilsitz 35 angeordnet sein werden. Dadurch wirkt der Druck des fließfähigen Mediums auf die Nase 37 nicht über die gesamte Nasenoberfläche konstant. Die Spitze der Nase 37 ist einem größeren Druck in der Pumpenauslaßkammer 33 ausgesetzt als andere Abschnitte, die einem geringeren Druck ausgesetzt sind. Das abgewandte Ende 43 des Zapfens 36 ist durch den Druck des fließfähigen Mediums in einer Steuerkammer 42 belastet.

Eine nicht endliche Einstellung des Zapfens erfolgt durch eine nicht endliche Veränderung des Druckes des fließfähigen Mediums in der Steuerkammer 42. Wenn der Druck des fließfähigen Mediums in der Steuerkammer 42 verändert wird, wird der Zapfen 36 durch die auf ihn einwirkenden, sich ergebenden unterschiedlichen Kräfte in eine neue Stellung angetrieben, in der die auf die einander abgewandten Enden des Zapfens

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einwirkenden Kräfte wieder gleich sind. Der Druck in der Kammer 42 wird durch ein Steuerteil 40 gesteuert, der in Verbindung mit einem Durchgang 41 arbeitet. Der Durchgang 41 befindet sich in dem Zapfen 36 selbst.

Der Durchgang 41 in dem Zapfen 36 bildet eine Strömungsverbindung für das fließfähige Medium von der Kammer 42 zu dem Auslaß 31· Das fließfähige Medium wird von der Kammer 33 zu der Kammer 42 durch einen Durchgang 44 in dem Gehäuse geliefert. Der Durchgang 44 ist teilweise durch eine gestrichen Linie 46 angegeben. Der Durchgang 44 hat eine Strömungsbeschränkung 45. Der Strömungsbereich der Einschränkung 45 wird kleiner ausgewählt als der ungehinderte Strömungsbereich des Ausflußdurchganges 41 für das fließfähige Medium in dem Zapfei 36. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Durchgang 44 in das Gehäuse 11 parallel zu dem Zapfen 36 gebohrt» und er liegt hinter diesem, wie dies in Pig.1 erkennbar ist. Zur einfacheren Beschreibung ist dieser Durchgang statt dessen um 90 aus seiner Stellung gedreht gezeigt, so daß er in der Ebene des Schnittes der Fig.1 liegt.

Wenn der Zapfen 36 sich in einer bestimmten stationären Stellung befindet, entspricht der Druckabfall aus der Kammer 33 zu der Kammer 31 quer über die veränderbare öffnung Έ der Summe der Druckabfälle über die Beschränkung 45 und den Zapfer 36. Somit ist der Druck in der Kammer 42 etwas höher als der Druck in der Kammer 31« Der Zapfen ist durch die auf ihn wirkenden Kräfte des fließfähigen Mediums, wie oben erwähnt, ausgeglichen, da die Spitze der Nase 37 des Zapfens dicht zu dem Ventilsitz 35 vorsteht und auf diese ein höherer Druck wirkt als der Druck in Strömungsrichtung unterhalb der Nase Yi Somit bildet der auf das rechte Ende des Zapfens 36 wirkende Druckgradient eine Gesamtkraft auf das rechte Ende des Zapfens die durch die Kraft ausgeglichen ist, die auf das linke Ende

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des Zapfens in einem stationären Zustand wirkt.

Eine Bewegung des Zapfens 36 erfolgt durch eine Bewegung des Steuerteils 40. Wenn der Steuerteil 40 sich zu dem Zapfen 36 hinbewegt, wird der Strom des fließfähigen Mediums durch den Durchgang 41 eingeschränkt. Der Druck in der Kammer 42 erhöht sich und der Zapfen bewegt sich in i*ig.i nach rechts, um den Strom durch die Öffnung F einzuschränken. Eine Bewegung des Steuerteils 40 nach links gegenüber dem Zapfen 36 ergibt in der Druckkammer 42 eine DruckabSenkung, da durch den Durchgang 41 mehr fließfähiges Medium aus der Kammer abströmt. Der Zapfen 36 bewegt sich natürlich nach links oder nach rechts,bis die auf ihn wirkenden Drücke des fließfähigen Mediums ausgeglichen sind. .

Aus der vorgenannten Beschreibung ergibt sich, daß der Steuerteil 40 nicht gegen den vollen Druck des fließfähigen Mediums arbeiten muß, der auf die spitz zulaufende Nase 37 des Zapfens wirkt. Somit wird der Zapfen 36 nicht durch eine direkt auf ihn wirkende Kraft durch den Steuerteil 40 eingestellt, sondern durch die Druckveränderung in der Steuerkammer 42, die sich aus einer Veränderung der Stellung des Steuerteils 40 ergibt. Der Steuerteil 40 ist im allgemeinen druckausgeglichen, so daß für seine Wiedereinstellung nur eine relativ kleine Kraft erforderlich ist. Es können hierfür Steuerelemente verwendet werden, um den Steuerteil zu steuern und somit den Strom des fließfähigen Mediums, dessen Verwendung ohne diesesDruckverstärkungsmerkmal nicht möglich gewesen wäre. Der Steuerteil 40 kann beispielsweise durch einen kleinen Magneten oder durch andere kleine Steuerelemente eingestellt werden.

In 3?ig.1 ist ein Magnet 47 zur Einstellung des Steuerteils 40 gegenüber dem Zapfen 36 gezeigt. Die Stellung des Steuer-

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teils 40 ist direkt bezogen auf die Größe des elektrischen Stromes, der zu dem Magneten 47 fließt. Falls der Hagnet 47 vollständig erregt wird, wird der Steuerteil 40 in eine in Fig.1 nach links vollständig zurückgezogene Stellung gezogen. In diesem Fall übt der Steuerteil 40 eine geringe Beschränkui des Stromes des fließfähigen Mediums aus der Kammer 42 in di« Kammer 31 durch den Durchgang 41 aus. Daraus ergibt sich, daf das fließfähige Medium aus der Kammer 33 durch den Durchgang 44 und die Strömungsbegrenzung 45 in die Kammer 42 strömt. Aus der Kammer 42 wird das fließfähige Medium dann durch den Auslaßdurchgang 41 in dem Zapfen 36 und somit in die Auslaßöffnung 31 strömen. Da der Strom durch den Durchgang 41 nun durch den Steuerteil 40 ungehindert ist, nimmt der Druck in c Kammer 42 ab. Daher wirkt eine Differentialkraft auf den Zapfen 36, die ihn veranlaßt, sich in eine Stellung nach links zu bewegen, so daß die öffnung F vollständig offen ist. Die öffnung F ist in Fig.1 in dieser vollständig offenei Stellung gezeigt.

Wenn die Größe des zu dem Magneten 47 geleiteten Stromes verringert wird, tritt der Steuerteil 40 aus dem Magneten 47 aus, d.h. er bewegt sich in Fig.1 nach rechts, und er schränkt den Strom des fließfähigen Mediums aus der Kammer 42 in die Kammer 31 in zunehmendem Maße ein. In einer bestimmten Stellung des Steuerteils 40 wird ein bestimmter Druel in der Kammer 42 durch die durch den Steuerteil gebildete Strömungsbeschränkung aufgebaut. Wenn sich somit der Druck in der Kammer 42 erhöht, wird sich über dem Zapfen 36 eine Differentialkraft bilden, die den Zapfen veranlaßt, sich zu dem Ventilsitz 35 &in zu bewegen. Wenn die spitz zulaufende Fase sich dem Ventilsitz nähert und in diesen eintritt, ist sie jedoch durch das höhere Druckniveau in der Kammer 33 und dem Ventilsitz 35 einem zunehmenden Druck des fließfähigen Mediums ausgesetzt. Der Zapfen 36 kommt

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daher in einer neuen Stellung zur Ruhe, in der die auf die einander angewandten Enden wirkenden Kräfte ausgeglichen sind.

Falls der Zapfen 36 in gleicher Weise in einer stationären Stellung sich befindet und der Steuerteil 40 um einen geringen Betrag nach links bewegt wird, erniedrigt sich der Druck in der Kammer 42. Der Zapfen 36 wird sich dann nach links bewegen und dem Steuerteil 40 folgen.

Dies ergibt eine Einstellung des Zapfens 36, die abhängig von dem in der Kammer 42 aufgebauten Druck ist. Dies wiederum ist abhängig von der Stellung des Steuerteils 40. Dementsprechend kann durch eine unendlich kleine Veränderung des zu dem Magneten 47 geleiteten Stromes die Stellung des Zapfens 36 auch unendlich klein verändert werden, was somit eine unendlich kleine Veränderung der Strömungsmenge des fließfähigen Mediums bildet, die an der Auslaßöffnung 31 auftritt.

Wie vorher bereits festgestellt, ist der Bypassventi!konstruktion C ein Mechanismus D mit gesteuertem Fühler zugeordnet. Das Bypassventil C reguliert den Druckunterschied quer über die veränderbare Öffnung F. Wenn dieses Bypassventil nicht vorhanden wäre, würde eine Veränderung in der Größe der Öffnung F von einer Veränderung in dem Druckunterschied über die Öffnung begleitet. Dieser Veränderung in dem Druckunterschied über die Öffnung würde wenigstens teilweise die Veränderung in der Strömung entgegenstehen, die sich ergeben würde, wenn der Druckunterschied festgehalten würde. Dies ergibt sich insbesondere bei dem vorliegenden beschriebenen Ausführungsbeispiel, da die Pumpe B einen festgelegten Verdrängungsausgang bei jeder Pumpendrehzahl hat .Die Pumpe würde daher versuchen, den gleichen

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Betrag des Stromes des fließfähigen Mediums durch die veränderbare Öffnung F unabhängig von der Größe der Öffnung zu pressen, wenn nicht ein anderer Weg im Nebenschluß den überschüssigen Strom des fließfähigen Mediums von der veränderbaren Öffnung F ableiten würde. Diese Funktion übt das Bypassventil C aus.

Fig.5 ist ein Querschnitt, der das Bypassventil C zeigt. Das Bypassventil hat eine Hülse 38a, die in das Gehäuse 11 eingeschraubt ist. Die Hülse 38a hat Gewinde 60, die mit entsprechenden Gewinden in dem Gehäuse 11 zusammenarbeiten. Ein Ventilschieber 61 ist in einer Bohrung 62 in der Hülse 38a angeordnet. Gemäß Fig.1 steht das linke Ende der Hülse 38a und daher die linke Stirnfläche 63 des Schiebers 61 mit der Auslaßkammer 33 in Verbindung und dementsprechend wirkt der Auslaßdruck auf diese Stirnfläche 63 des Ventilschiebers 61. In einer Kammer 65 an dem rechten Ende des VentilSchiebers 61 ist gemäß der Zeichnung eine Feder 64 angeordnet. Die Feder 64 drückt den Ventilschieber 61 nach links. Wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist, drückt die Feder 64 den Ventilschieber 61 gegen einen Sprengring 66, der in einer inneren ringförmigen Nut in der Bohrung 62 der Hülse 38a angeordnet ist.

Wenn die Pumpe ihren Betrieb beginnt, wirkt der Druck des fließfähigen Mediums in der Kammer 33 auf die Stirnfläche 63 des Ventilschiebers 61. Ferner verbindet ein Druckabzweig, der in Fig.1 durch die gestrichelte Linie 67 angegeben ist und der in Fig. 2 bei 68 im Querschnitt gezeigt ist, den Druck von in Strömungsrichtung unterhalb der veränderbaren Öffnung, d.h. den Druck in der Auslaßöffnung 31 mit der Kammer 65- Der Durchgang 67 steht mit einem auf dem Außenumfang der Hülse 38a gebildeten Ringraum 69 in Verbindung. Eingeschränkte Durchgänge 70 verbinden den Ringraum 69 mit der Kammer 65.

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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Druckabfall über der veränderbaren öffnung F mit dem Ventilschieber 61 verbunden wird und quer über diesen wirkt. Insbesondere wirkt der Druck in der Kammer 33 (in Strömungsrichtung oberhalb der öffnung F) direkt auf die Stirnfläche 63 des Ventilschiebers, wodurch der Druck auf der in Strömungsrichtung unterhalb liegenden Seite der öffnung F mit der Kammer 65 verbunden wird und auf das rechte Enden der Flächen wirkt, wie dies in der Zeichnung des Ventilschiebers gezeigt ist. Demgemäß wird sich der Ventilschieber 61 in der Bohrung 62 in eine Stellung bewegen, in der der Druckabfall, der quer über der veränderlichen öffnung F auftritt, die durch die Zusamaenpressung der Feder 64 erzeugte Kraft ausgleicht.

Die Stellung des Ventilschiebers 61 in der Bohrung 62 steuert die Menge des fließfähigen Mediums, die von der Kammer 33 zu der Einlaßöffnung 30 der Pumpe im Nebenschluß geleitet wird. Soait hat die Hülse 38a Durchgänge 71» die mit dem Einlaß der Pumpe durch Durchgänge 39 (Fig.1) in Verbindung stehen. In Fig.3 ist der Ventilschieber so dargestellt, daß er eine typische Steuerstellung einnimmt, in der der Ventilschieber teilweise die Durchgänge 71 in der Hülse 38a freigelegt hat, so daß ein Teil des fließfähigen Mediums im Bypass von der Kammer 33 zu dem Pumpeneinlaß 30 durch die DurchgäHge39 strömen kann. Durch die !Tätigkeit dieses Bypassventiles wird der Druckabfall über der veränderbaren öffnung F nicht eine größere Veränderung unterschreiten, wenn die Größe der öffnung verändert wird.

Die BypassVentilkonstruktion C hat auch ein Kugelentlastungsventil, das in der Zeichnung dargestellt ist. Auf eine detaiEierte Beschreibung der Konstruktion und des Betriebes dieses Ventils wird hier verzichtet, da dieses Ventil im einzelnen in dem vorgenannten Patent beschrieben ist und keinen Teil der Erfindung darstellt. Wenn der Druck in der

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Kammer 65 "bis zu einem Punkt zunimmt, an dem die Kugel sich von ihrem Sitz wegbewegt, wird die Kammer 65 entlüftet. Wenn die Kammer 65 entlüftet wird, bewegt sich der Ventilschieber 61 in seine Stellung fur eine volle Bypasstätigkeit,um eine ma*ima Ie Menge des fließfähigen Mediums im Bypass zu fuhren.

In Pig.4 ist der Querschnitt des Magneten 4-7 gezeigt, der den Steuerteil 40 in Stellung bringt. Gemäß SIg.4 hat der Magnet^-¹; einen Spulenaufnahmelcörper 80, auf dem: eine Spüle 81 aufgewickelt ist. Ein äußeres Gehäuse 82 ist über den Spulenwindungen 81 befestigt. Eine Scheibe 83 und eine Mutter 84, die auf die auf einefir Ende 85a des Spulenaufnahmekörpers 80 ausgebildeten Polstücke aufgeschraubt sind, halten das Gehäuse 82 gegen eine Bewegung in Richtung gegenüber dem Spulenaufnahmekörper 8O₁ d.h. in Pig.4 nach links. Das Gehäuse wird gegen eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung, d.h. in Pig.4 nach rechts, durch den Eingriff mit einem Plansch 80a auf dem Spulenaufnahmekorper gehalten.

Der Spulenaufnahmekörper 80 hat einen zylinderförmigen Durchgang 85, der einen entsprechend geformten Anker 86 aufnimmt. Der Steuerteil 40 ist an dem Anker 86 befestigt und bewegt sich auf diese Weise mit diesem. Der Anker 86 wird durch eine Peder 88 nachgiebig gegen einen in dem rechten Ende angeordneten Sitz 87 gedrückt, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Dies ergibt einen Luftspalt 89 zwischen einer Stirnfläche 89a des Spulenaufnahmekörpers und der Oberfläche 90 des Ankers 86. Ein Durchgang 85 wird teilweise durch eine Hülse 85b aus nichtmagnetischem Material gebildet, die den Luftspalt 89 begrenzt. Die anderen Teile des Spulen&ufnahmekörpers sind aus magnetischem Material ausgebildet. Die Hülse 85a dient dazu, die Magnetlinien des Magnetflusses quer durch den Luftspalt, statt um diesen herum zu leiten.

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Der Anker 86 ist druckausgeglichen durch die Schaffung von Längsnuten 91» die mit einer Kammer 89 und einer ringförmigen Nut 92 in dem Sitz 87 verbunden sind. Diese ringförmige Hut 92 steht gemäß KLg.1 durch in dem Sitz 87 ausgebildete Durchgänge 95 mit der Karater 42 in Verbindung. Dementsprechend sind nach einem Abheben des Ankers 86 von dem Sitz 87 die Drücke auf den einander abgewandten Enden des Ankers gleich und haben auf diese Weise keinen Einfluß auf die Stellung des Ankers. Die Einstellung des Ankers 86 und somit des Steuerteils 4-0 wird daher vollständig durch die elektromagnetische Wirkung der Wicklung 81 bestimmt, die entgegen der Federkraft der !Feder 88 wirkt. Eine veränderbare Einstellung des Ankers 86 wird durch die Verbindung von Leitungen 95 der Wicklung 81 mit einer entsprechend veränderbaren Stromquelle 96 erreicht, die in Fig.4 als Spannungsquelle 97 gezeigt ist, die mit eine« Potentiometer 98 in Reihe geschaltet ist. Wenn kein Strom zu der Spule 81 geleitet wird, drückt die Feder 88 den Anker 86 gegen den Sitz 87, der gegen eine Bewegung nach rechts in Fig.4- durch einen Sprengring 94 gehindert ist. Wenn Strom zu der Spule 81 geleitet wird, zieht das dadurch erzeugte elektromagnetische Feld den Anker 86 zurück in den zylindrischen Durchgang 85 gegen die Kraft der Feder 88, bis die Kraft der Feder 88 durch die elektromagnetischen Kräfte auf dem Anker ausgeglichen sind. Durch Veränderung der Einstellung des Potentiometers 98,um so den zu der Spule 81 geleiteten Strom zu verändern, kann der Anker 86 und dementsprechend der Steuerteil 40 über einen vorbestimmten Bereich der Stellungen in unendlich kleinen Schritten eingestellt werden. Da die Stellung des Steuerteils 40 den Strom des fließfähigen Mediums steuert, hängt der Strom des fließfähigen Mediums direkt von der Größe des Stromsignals ab. Mit anderen Worten, für jede Einstellung des Potentiometers 98 nimmt der Steuerteil 40 und der Zapfen 56 eine angenommene bekannte entsprechende Stellung ein und es wird sich eine Stromgeschwindigkeit des fließfähigen Mediums ergeben. Die 'Stromgeschwindigkeit kann einfach durch

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die Einstellung des Potentiometers 98 in geeignete Stellungen ausgewählt werden.

In Fig.5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die veränderbare Öffnung und das Bypassventil in einer Baugruppe 100ausgebildet sind, die von der Pumpe entfernt angeordnet sein kann. Gemäß Fig.5 hat die Baugruppe 100 ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung 110 sowie eine Arbeitsöffnung 112 und eine Bypassöffnung 114, die beide mit dem Pumpeneinlaß in Verbindung stehen. Das fließfähige Medium geht von der Einlaßöffnung 110 zu einem Durchgang 115» der mit einem zweiten Durchgang 116 verbunden ist. Der Durchgang 116 steht mit einer veränderbaren Öffnung 117 in Verbindung, die durch einen Ventilsitz 118 und einen Zapfen 119 gebildet ist. Die Öffnung der veränderbaren Öffnung wird.gesteuert durch die Veränderung der Einstellung des Zapfens 119.

Wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig.1 ist der Zapfen durch einen Steuerteil 120 eingestellt, der mit einem Durchgang 121 in dem Zapfen 119 zusammenwirkt. Der Durchgang dient dazu, um eine Verbindung für den Druck des fließfähigen Mediums aus der Kammer 122 zurück zu der ArbeiteÖffnung herzustellen. Die Kammer 122 wird mit fließfähigem Medium durch einen Durchgang 123 versorgt, der eine Strömungseinschränkung 124 hat. Der Steuerteil 120 wird gegenüber dem Durchgang 121 durch eine Veränderung des einem Magneten zugeleiteten Stromes eingestellt. Dies verändert den Druck in der Kammer 122, was somit eine Einstellung des Zapfens 1-19 unendlich kleinen Schritten bewirkt.Der Druckabfall über der öi nung 117 wird also erneut im wesentlichen mittels eines Bypassventils konstant gehalten, das bei 126 gezeigt ist. Dieses Bypassventil kann im wesentlichen identisch mit dem sein, das in Fig.? gezeigt ist. Somit wird der Druck an der

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Einlaßseite der öffnung 117 auf ein Ende des Spulenschiebers des Bypassventiles 126 durch den Durchgang 115 geleitet, während der Druck des fließfähigen Mediums auf der Auslaßseite der veränderbaren öffnung 117 mittels eines Durchganges mit einem Bingraum 127 in Verbindung steht. Dieser Druck wird auf eine Strinseite des Ventilschiebers wie in dem Ausführungsbeispiel der SIg.1 geleitet. Dieses Druckdifferential steuert die Stellung des Schieberkörpers und steuert somit auch den ausgewählten Bypass des fließfähigen Mediums von der Einlaßöffnung 110 zu der Bypassöffnung

Es sei bemerkt, daß ein Strömungssteuermechanismus beschrie-.ben worden ist, bei dem der Strom durch eine öffnung durch Veränderung der Stellung eines Zapfens in unendlich kleinen Schritten verändert wird und bei dem die Stellung des Zapfens durch Veränderung des auf sein eines Ende ausgeübten Druckes des fließfähigen Mediums verändert wird. Darüber hinaus wird dieser Druck des fließfähigen Mediums durch einen Elektromagneten verändert, der in unendlich kleinen Schritten die Stellung eines Steuerteils gegenüber einem Druckausgangsdurchgang verändert, der in dem Zapfen angeordnet ist,

Fig·6 zeigt eine weitere Abwandlung der Erfindung. Fig.6 zeigt schematisch eine Ventilgruppe mit individuell betätigbaren Ventilbaugruppen 200,202 usw. zur Steuerung eines Stromes von einer einzelnen Pumpe 204 mit fester Verdrängung zu jeweiligen nicht gezeigten Arbeitsmotoren.

Der Strom von der Pumpe 204 zu der Ventilgruppe geht durch ein einzelnes Entlastungsventil 206. Der Strom aus dem Entlastungsventil 206 ist durch eine Leitung 208 zu einem Einlaß 207 der Ventilbaugruppe 200 gerichtet. Eine Zweigleitung 210 leitet den Strom aus dem Entlastungsventil zu dem Einlaß der Ventilbaugruppe 202. Somit sind die Ventilbaugruppen

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200 und 202 parallel geschaltet.

Jede Ventilbaugruppe hat die gleiche konstruktive Ausführung wie die Ventilbaugruppe 200. Die Ventilbaugruppe 200 umfaßt ein Richtungssteuerventil 212, das das fließfähige Medium aus einer Leitung 213 zu einem Paar von Arbeitsöffnungen 21A,216 und von diesen leitet» die mit den beiden Kammern eines nicht gezeigten Motors für ein fließfähiges Medium verbunden sind. In der in Pig.6 gezeigten Stellung des Richtu&gssteuerventils 212 ist der Strom aus der Leitung 213 zu der Arbeitsöffnung 216 und aus der anderen Arbeitsöffnung 214· über einen nicht gezeigten Durchgang zu einem Vorratsbehälter. 218 gerichtet.

Ein Strömungssteuermechanismus 220 ist in Stromrichtung oberhalb des Richtungssteuerventils 212 angeordnet. Der Strömungssteuermechanismus 220 hat eine in einem Ventilgehäuse 223 ausgebildete feste öffnung 222 und einen zu der festen öffnung 222 hin und von dieser weg bewegbaren Zapfen 224. Der Zapfen 224 hat einen konisch geformten Endabschnitt 225» cL©^r gegenüber der festen Öffnung 222 zur Bildung einer veränderbaren Steueröffnung für den Strom bewegbar ist.

Ein Strömungssteuerventil 228 zur Druckkompensation halt über der Strömungssteueröffnung einen festen Druckabfall in Strömungsrichtung oberhalb des Strömungssteuermechanismus aufrecht. Das Strömungssteuerventil 228 hat ein in axialer Richtung bewegbares Ventilelement 230» das durch eine Feder 229 in eine offene Stellung druckbelastet ist, in der es das fließfähige Medium aus dem Einlaß 202 zu der Haupt-"strömungssteueröffnung leitet. Die Drücke des fließfähigen Mediums in Strömungsrichtung oberhalb und unterhalb der Strömungssteueröffnung wirken über das Steuerventil 228, um

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entgegen dem Druck der Feder 229 eine Druckkraft des fließfähigen Mediums zu erzeugen. Somit sorgt das Ventil für eine Kompensation der Druckveränderungen des fließfähigen Mediums an dem Ventileinlaß 207, um einen festen Druckabfall über der Strömungssteueröffnung aufrechtzuerhalten.

Wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wirkt ein Druckdifferential des fließfähigen Mediums über dem Zapfen 224· und ein Magnet 227 ist betätigbar, um in unendlich kleinen Schritten die Stellung des Zapfens 224 gegenüber der Öffnung 222 für eine Veränderung der Größe der Strömungssteueröffnung zu verändern. Der Strom in Strömungsrichtung oberhalb der Strömungssteueröffnung wirkt auf das konische Ende 225 des Zapfens 224. Eine Leitung 226 richtet einen Strom eines fließfähigen Mediums durch eine feste Einschränkung 219 und in eine Kammer 240 für ein fließfähiges Medium, die an dem anderen Ende des Zapfens 224 ausgebildet ist. Peraer ist ein Durchgang 242 in dem Zapfenventil ausgebildet. Dieser erstreckt sich von der Kammer 240 zu der in Strömungerichtung unterhalb gelegenen Seite der Strömungssteueröffnung. Xn gleicher Weise, wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, hat der Magnetanker einen kleinen Zapfen 241, der gegenüber dem Durchgang 242 für eine Druckveränderung in der Kammer bewegbar ist. Dies verändert das Druckdifferential über dem großen Zapfen 224 und bewirkt eine Bewegung des großen Zapfens gegenüber der festen Öffnung 222 für eine Steuerung der Menge des fließfähigen Mediums, das zu der Leitung 213 fließt und das durch das Hichtungssteuerventil 212 zu einer der ArbeiteÖffnungen geleitet wird.

Die Stellung des Richtungssteuerventils 212 wird ebenfalls durch einen Magneten 245 gesteuert. Wenn sich der Magnet in einem entregten Zustand befindet, steht eine Kammer

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für das fließfähige Medium auf einer Seite des Hichtungssteuerventils 212 durch nicht gezeigte Mittel mit einem Drucksystem für ein fließfähiges Medium in Verbindung. Wenn die Kammer 248 unter einem Systemdruck steht, bewegt der Druck des fließfähigen Mediums das Ventilelement gegen den Druck einer Feder 250 in Fig.6 nach oben,und das fließfähige Medium wird aus der Leitung 213 zu der Arbeitsöffnung 216 geleitet,und die Arbeitsöffnung 214 steht mit dem Vorratsbehälter 218 in Verbindung. Wenn der Magnet 245 erregt ist ι entlüftet er die Kammer 248 zu dem Vorrätsbehälter 218 hin. Dies erlaubt der Feder 250 das Richtungssteuerventil 212 in die andere Betriebsstellung zu bewegen, in der es das fließfähige Medium aus der Leitung 213 zu der Arbeitsöffnung 214 leitet und die Arbeitsöffnung 216 mit dem Vorratsbehälter 218 verbindet.

In der in Fig.6 gezeigten Stellung befindet sich der Magnet 227 in einem entregten Zustand. Der kleine Zapfen 241 befindet sich in einer Stellung, in der er die öffnung 232 abschließt. Der sich ergebende Druckaufbau in der Kammer ergibt für den Zapfen 224 ein Schließen der festen öffnung 222. Dies ergibt im System insgesamt einen Strom, der zu der anderen Ventilbaugruppe 202 gerichtet ist. Wenn der Magnet 227 erregt wird, wird der Druck des fließfähigen Mediums in der Kammer 240 reduziert, und das Druckdifferential über dem großen Zapfenventil 224 bewegt das Ventil in eine Stellung, in der es einer gesteuerten Menge des fließfähigen Mediums einen Durchfluß erlaubt. Das Ventil arbeitet für die Aufrechterhaltung eines festen Druckabfalles über der Strömungssteueröffnung trotz der Druckveränderungen an dem Einlaß 207. Die Strömungsrichtung zu einer Arbeitsöffnung wird entweder durch Entregen oder Erregen des Magneten 245 gesteuert.

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In ähnlicher Weise wird jede Vent i!baugruppe 2CX),202 usw. durch ein Magnetpaar gesteuert, um die Menge und die Richtung des Stromes des fließfähigen Mediums durch die Ventilbaugruppe zu steuern. Während zwei Ventilbaugruppen 200,202 gezeigt sind, kann die Erfindung bei einer abweichenden Anzahl von Ventilbaugruppen ausgeführt werden.

Das Entlastungsventil 206, das den Strom zu dem Ventilsystem steuert, arbeitet, auch für eine Ableitung eines Teiles des fließfähigen Mediums zu dem Vorratsbehälter im Verhältnis zu einem Entlastungsdruck. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Entlastungsdruck zum Teil durch den höchsten Druck an der Arbeitsöffnung festgesetzt. Der Systemdruck steht mit einer Kammer 25Oa auf einer Seite des Entlastungsventilelementes 254· in Verbindung, um das Ventilelement in eine Richtung zu drücken. Ein Druck des fließfähigen Mediums in einer Leitung 260 steht mit einer Kammer 262 auf der anderen Seite des Ventilelementes 254 in Verbindung. Eine in der Kammer 262 angeordnete Feder 256 wirkt ebenfalls auf das Ventilelement 254·· Somit bestimmt der Unterschied zwischen dem Druck in der Kammer 250a und die Kombination des Druckes des fließfähigen Mediums in der Kammer 262 mit der Kraft der Feder 256 den Entlastungsdruck.

Der Druck des fließfähigen Mediums in einer leitung 260 verbindet den höchsten Druck in der Arbeitsöffnung in dem System mit der Kammer 262. Ein Steuerstrom des fließfähigen Mediums in Stromungsrichtung unterhalb der Strömungssteueröffnung jeder Ventilbaugruppe steht mit der Leitung 260 über ein Rückschlagventil 264 in Verbindung. Der höchste Druck an der ArbeiteÖffnung herrscht in der Leitung 260, während alle anderen Rückschlagventile 264 geschlossen sind. Somit steht der auf das Ventilelement 254 aufgebrachte Entladtungsdruck im

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Verhältnis zu dem höchsten Druck in der ArbeiteÖffnung des Systems.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in gezeigt. Das Ausführungsbeispiel der Fig.7 arbeitet in der gleichen Weise wie das Ausführungsbeispiel in der Fig.1. Jedoch ist das Strömungssteuerventil in dem Äusführungsbeispiel der Fig.7 in Form einer kompakten Hülse oder Patrone ausgebildet.

Das in Fig.7 gezeigte Ausführungsbeispiel hat einen Zapfen 500 und einen Steuerteil 301. Der Steuerteil 301 ist mit einem Paßsitz in einen Anker 318 gedrückt, der durch einen Magneten 302 bewegt wird. Der Steuerteil 301 wird durch eine Feder 303 gemäß Fig.7 in einen Eingriff mit dem Zapfen 300 gedrückt, wenn der Magnet 302 nicht erregt ist. Wenn der Magnet 302 erregt wird, bewegt sich der Steuerteil 301 von dem Zapfen 300 weg. Dies stellt eine Verbindung für das fließfähige Medium zwischen einer Kammer 305 und einer Auslaßkammer 306 durch einen Durchgang 307 in dem Zapfen 300 her. Wie dies in Fig.7 dargestellt ist, ist ein Strömungsdurchgang 310 für das fließfähige Medium, der in Fig.7 zur vereinfachten Darstellung unsichtbar gezeigt ist, zur Leitung des Pumpenauslaßdruckes in die Kammer 305 vorgesehen. Eine Öffnung 311 ist in diesem Durchgang angeordnet. Die Öffnung 311 wirkt natürlich in gleicher Weise wie die Öffnung 45 in dem Ausführungsbeispiel der Fig.1.

Ein Führungsteil 315 ist mit einem SpulenaufnahmekÖrper 316 verbunden und er erstreckt sich in einen Durchgang 317 in dem Anker 318. Zwischen dem Führungsteil 315 und dem Anker .318 sind Lager 321 zur Bewegungsführung des Ankers vorgesehen. Wenn die Spule des Magneten 302 erregt wird, wird der magnetische Fluß durch einen Luftspalt 320 geleitet und er zieht den Anker 318 gegen eine Fläche 323 des Spulenaufnahmekörpers,

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Eine Hülse 324 aus nicht magnetischem Material ist in dem Spulenaufnabmekörper vorgesehen, der sonst aus magnetischem Material besteht, um so die Magnetflußlini» zu konzentrieren, so daß sie sich durch den Luftspalt 320 erstrecken.

Die Feder 303» die den Anker 318 und den Steuerteil 301 zu dem Zapfen 300 hin drückt, wirkt zwischen einer Verschleißscheibe 330, die auf dem Spulenaufnahmekörper durch einen Sprengring 331 gehalten ist, und einem Armstern 340, der auf dem Zapfen durch einen Sprengring 341 gehalten ist. Der· Armstern 340 hat Offnungen, die eine Verbindung für das fließfähige Medium zwischen seinen beiden Seiten herstellt.

Der Zapfen 300 in dem Ausführungsbeispiel 7 hat eine etwas abgewandelte Konstruktion als der Zapfen der anderen Ausführungsbeispiele. Jedoch sind hiervon keine Einzelheiten beschrieben, da sie sich leicht aus der Zeichnung ergeben. Der Zapfen 300 ist auf seinem Außenumfang mit einer Reihe von eine Haftung und Reibung verhindernden Nuten 343 versehen, die die Möglichkeit eines Steckenbleibens des Zapfens vermindern. Diese Nuten 343 ermöglichen es, daß der Zapfen sich leicht bewegen kann.

Wie oben erwähnt, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Fig.7 hauptsächlich von den anderen Ausführungsbeispielen dadurch, daß die Baugruppe als hülsen- oder patronenartige Baugruppe ausgebildet ist, die leicht in dem Gehäuse der Pumpe oder in einer Einheit befestigt werden kann, in der sie angeordnet werden soll, und somit kann sie leicht ersetzt oder in dem Gehäuse eingebaut werden. Insbesondere sind alle beschriebenen Elemente auf einem gemeinsamen Teil 350 abgestützt. Am linken Ende des Teiles 350 ist der Magnet 302 befestigt. Der Spulenauf nahmekörper 316 steht in den Teil 350 vor und er ist darin durch eine Gewinde-

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verbindung mit diesem Teil verbunden, die bei 352 gezeigt ist. Das rechte Ende des Teiles 350 ist bei 355 mit einem Gewinde versehen. Dieser Gewindevorsprung 355 schraubt sich in ein Pumpengehäuse 360. Demgemäß kann durch Herausschrauben des Teiles 350 aus dem Gehäuse 360 die gesamte Baugruppe des Magneten und des Steuerventils zur Reparatur oder zum Ersatz herausgenommen werden.

Obwohl die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben ist, sind verschiedene andere An~ Ordnungen und Abwandlungen der Teile ohne Abweichung von dem Grundgedanken der Erfindung denkbar.

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ι ^ · Leerseite

Claims

Patentanwälte

Dlpl.-lng. Dlpl.-Chem. DipL-Infl.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

14. März 1980

TEW" INC.

23555 Euclid Avenue
Cleveland, Ohio 44117
V.St.A.

Unser Zeichen; T 3510

Patentansprüche

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⁽ 1J Vorrichtung zum Steuern eines Stromes eines fließ- ^-'^ fähigen Mediums in einem System eines fließfähigen Mediums, gekennzeichnet durch eine veränderbare öffnung, wobei die veränderbare öffnung einen Ventilsitz und einen gegenüber dem Ventilsitz bewegbaren Ventilzapfenteil hat, um dadurch die Größe der öffnung zu steuern, wobei der Ventilzapfenteil erste und zweite Flächen hat, die einander abgewandt sind und in axialer Richtung einen Abstand voneinander haben, wobei die erste Fläche angrenzend an den Ventilsitz zur Einengung des Stromes des fließfähigen Mediums durch die veränderbare öffnung angeordnet ist, durch Mittel zum Aufbringen eines Druckes des fließfähigen Mediums auf die zweite Fläche des Zapfenteils und durch Mittel zum unendlich kleinen Verändern des Druckes des fließfähigen Mediums, der auf die zweite Fläche des Zapfenteiles wirkt, um dadurch in unendlich

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kleinen Schritten die Stellung des Zapfenteils gegenüber dem Ventilsitz zu verändern.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufbringen des Druckes des fließfähigen Mediums auf die zweite Fläche des Zapfenteils Mittel haben, die angrenzend an die zweite Fläche des Zapfenteils eine Druckkammer bilden und den Druck des fließfähigen Mediums damit in Verbindung bringen, sowie Mittel haben, die einen Versorgungsabgriff für das fließfähige Medium zur Versorung der Kammer mit dem fließfähigen Medium mit einer eingeschränkten Geschwindigkeit bilden, und daß die Mittel zur Veränderung des Druckes des fließfähigen Mediums in unendlich kleinen Schritten Mittel haben, die einen Ausflußdurchgang für das fließfähige Medium bilden, um einen Fluß des fließfähigen Mediums aus der Kammer zu ermöglichen, wobei ein Steuerventil gegenüber dem Ausflußdurchgang für das fließfähige Medium zur steuerbaren Einschränkung der Geschwindigkeit, unter der das fließfähige Medium aus der Kammer strömt, bewegbar ist, und Mittel zur Veränderung der Stellung des Steuerventils gegenüber dem Ausflußdurchgang für das fließfähige Medium in unendlich kleinen Schritten hat, um dadurch den Druck des fließfähigen Mediums in der Druckkammer in unendlich kleinen Schritten zu verändern.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung der Stellung des Steuerventils in unendlich kleinen Schritten einen zu dem Steuerventil zugeordneten Elektromagneten zur Einstellung des Steuerventils abhängig von einem in unendlich kleinen Schritten veränderbaren elektrischen Signal haben.

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4-. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet eine Spule hat, die auf ein elektrisches Signal zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes mit einer von der Amplitude des elektrischen Signales abhängigen Größe anspricht, daß der Anker betriebsmäßig mit dem Steuerventil verbunden ist und gegenüber der Spule so eingestellt ist, um durch das elektromagnetische Feld einer Kraft ausgesetzt zu werden, und daß elastische Mittel angeordnet sind, um gegen die Bewegung des Ankers aufgrund des elektromagnetischen Feldes eine elastische Gegenkraft zu erzeugen, so daß das Aufbringen eines elektrischen Signals auf die Spule den Anker veranlaßt, sich in eine Gleichgewichtsstellung zu bewegen, in der die durch das elektromagnetische Feld ausgeübte Kraft gegenüber der Kraft der elastischen Mittel ausgeglichen ist, wodurch der Anker und damit das Steuerventil in unendlich kleinen Schritten in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausflußdurchgang für das fließfähige Medium durch den Zapfen geht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche des Zapfens eine spitz zulaufende Form hat.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Bypassventil zur Leitung des fließfähigen Mediums aus der veränderbaren öffnung zu einem Abfluß für das fließfähige Medium im Nebenschluß, um so im wesentlichen einen vorgewählten Druckabfall über der öffnung aufrechtzuerhalten.

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8. Vorrichtung zum Steuern eines Stromes eines fließfähigen Mediums in einem System eines fließfähigen Mediums, gekennzeichnet durch eine veränderbare Öffnung in dem System, wobei die veränderbare Öffnung einen Ventilsitz und einen gegenüber dem Ventilsitz für die Steuerung der Größe der Öffnung bewegbaren Zapfenventilteil hat, wobei der Zapfenventilteil erste und zweite Flächen hat, die einander abgewandt gerichtet sind und in axialer Richtung voneinander einen Abstand haben, wobei die erste Fläche angrenzend an dem Ventilsitz für eine Einschränkung des. Stromes des fließfähigen Mediums durch die veränderbare Öffnung angeordnet ist, durch Mittel zum Aufbringen eines Druckes des fließfähigen Mediums auf die zweite Fläche des Zapfenteils, durch einen Durchgang für das fließfähige Medium, der die auf die erste und zweite Fläche wirkenden Drücke verbindet, und durch Mittel zur Veränderung des Druckes des fließfähigen Mediums, der auf die zweite Fläche des Zapfenteils wirkt, um die Stellung des Zapfenteils gegenüber dem Ventilsitz zu verändern, wobei die Mittel einen gegenüber dem Durchgang bewegbaren Steuerteil haben, der den Strom durch den Durchgang in einem Maße einschränkt, der von der Stellung des Steuerteils abhängt, und durch einen Elektromagneten zur Bewegung des Steuerteils gegenüber dem Durchgang zur Veränderung des auf das zweite Ende des Zapfens wirkenden Druckes des fließfähigen Mediums.

9. Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Pumpe zum Pumpen eines fließfähigen Mediums von einem Pumpeneinlaß zu einem Pumpenauslaß, durch Mittel, die in dem Pumpenauslaß zur Veränderung des Stromes des fließfähigen Mediums an dem Pumpenauslaß eine veränderbare Öffnung bilden, durch ein Bypaßventil für das fließfähige Medium, das

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auf den Druckabfall über der Öffnung anspricht, um eine ausgewählte Menge des fließfähigen Mediums von einer Stelle in Strömungsrichtung oberhalb der veränderbaren öffnung zu dem Pumpeneinlaß im Bypass zu leiten, um so zu erreichen, daß der Druckabfall über der öffnung im wesentlichen konstant bleibt, wenn die Größe der öffnung verändert wird, wobei die veränderbare öffnung durch einen Ventilsitz und einen Zapfenteil gebildet wird, der gegenüber dem Ventilsitz beweglich ist, wobei der Zapfenteil einen Abschnitt hat, der dem Ventilsitz benachbart ist und der wirksam ist, um den Strom des fließfähigen Mediums durch den Ventilsitz auf einen Wert zu beschränken, der von der Stellung des Zapfenteils abhängig ist, wobei der Zapfenteil durch das Aufbringen eines Druckdifferentials eingestellt wird, das auf seine Enden wirkt, durch Mittel, die einerseits angrenzend an dem einen Ende des Zapfenteils eine Druckkammer bilden und die andererseits eine Strömungsverbindung für das fließfähige Medium mit dem einen Ende des Zapfenteils bilden, durch Mittel, die einen Durchgang zur Versorgung der Kammer mit unter Druck stehendem fließfähigem Medium bilden, wobei der Zapfenteil von seinem einen Ende zu seinem anderen Ende einen Durchgang hat zur Bildung einer Verbindung für den Strom des fließfähigen Mediums von der Druckkammer zu dem anderen Ende, durch einen Steuerteil, der gegenüber dem Durchgang in dem Zapfenteil zur ausgewählten Beschränkung des Stromes des fließfähigen Mediums durch den Durchgang beweglich ist und dadurch das Druckdifferential über dem Zapfenteil steuert und somit die Stellung des Zapfenteils, und durch einen Elektromagneten, der zur Einstellung des Steuerteils gegenüber dem Zapfenteil in Abhängigkeit von einem dem Magneten zugeführten analogen elektrischen Signal betätigbar ist, wodurch eine Veränderung der

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Amplitude des elektrischen Signals eine entsprechende Veränderung in dem Strom des fließfähigen Mediums durch den Pumpenauslaß ergibt.

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