DE3237872C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwingdüsenventil gemäß dem Gattungs­ begriff des Hauptanspruches.

Ein solches Ventil ist aus US-PS 32 82 283 bekanntgeworden. Hier­ bei handelt es sich um eine schwenkbare Düse, die Bestandteil eines hydraulischen Regelsystemes ist. Das Strömungsmittel wird dabei der Düse über ein Gelenk zugeführt.

Solche Ventile haben aufgrund ihrer Baumerkmale große Abmessungen. Ein weiterer Nachteil besteht in einer geringen Ansprechempfindlichkeit des Ventils und ferner darin, daß das Ventil nicht in beliebiger Stellung eingebaut werden kann. Auch sind Leckagen möglich. Hohe mechanische Bearbeitungstoleranzen bedingen hohe Herstellungskosten.

Die DE-OS 25 11 152 beschreibt ein gattungsfremdes Ventil, bei dem ein Ventilteil eine Zulauföffnung sowie eine Austrittsöffnung aufweist. Ein Ventilstift-Konusende arbeitet mit der Zulauföffnung zusammen, um den unter Druck stehenden Strom zu regeln. Der Anker eines Magnetteils ist in einer Membran über einen Verbindungszapfen schwenkbar gelagert. Die Membran trennt den Innenraum des Ventilteils vom Magnetteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwingdüsenventil gemäß dem Gattungsbegriff derart zu gestalten, daß dieses einfacher im Aufbau ist und sich vor allem in jeder be­ liebigen Stellung betreiben läßt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen mittleren Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2; und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1.

Das erfindungsgemäße Schwingdüsenventil wird in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet. Es enthält einen durch einen Mantel 3, einen Enddeckel 4 und eine den Teil des Mantels 3 am zum Deckel 4 entgegengesetzten Ende abschließende Verbindungsplatte 5 gebildeten Ventilkörper 2.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind im dargestellten Beispiel die erwähnten Teile untereinander durch Schrauben verbunden. Im Inneren des Mantels 3 ist eine Auslaßkammer 6 vorgesehen, welche die schwingende Düse 7 aufnimmt. In die Kammer 6 münden zwei seitliche, im dargestellten Beispiel entgegengesetzte Bohrungen 6 a, 6 b. An den Außenseiten des Mantels 3, in die die Bohrungen 6 a und 6 b münden, sind an dem erwähnten Mantel 3 Steuer­ vorrichtungen 8, 9 zur Schwingungssteuerung der Düse 7 im dargestellten Beispiel durch Schrauben befestigt, wobei die letzteren nachstehend näher beschrieben werden.

Mit 10 ist eine mit der genormten Platte 5 im dargestellten Bei­ spiel durch Schrauben verbindbare Grundplatte bezeichnet. Die Verbindungsbohrungen 10 a und 10 b der genormten Platte 5 führen auf eine nicht dargestellte Weise z. B. zum Kolben der zugeordneten Zylinder-Kolbeneinheit bzw. zu Leitungen des strom­ abwärts zu regulierenden Hydraulikkreislaufes. Mit 10 c und 10 d sind die Öleinlauf- und Ölablaßbohrung bezeichnet. Die in den verschiedenen Teilen des Ventils vorgesehenen Kanäle sind der Zeichnung deutlich entnehmbar und werden deshalb nicht näher beschrieben. Die Bewegungsrichtung des Öls wird in den verschiedenen Kanälen durch Pfeile bezeichnet. Mit 11 wird ein bekanntes, die maximale Schwingung der Düse 7 in den beiden Richtungen bestimmendes Element bezeichnet, wobei dasselbe die den Durchfluß der Flüssigkeit, z. B. des Öls ermöglichenden Bohrungen 11 a aufweist. Die zwei divergierenden, mit der Düse 7 zusammenarbeitenden Kanäle werden mit 5 a und 5 b bezeichnet.

Zur Lagerung der Düse 7 wird erfindungsgemäß eine zwischen Mantel 3 und Deckel 4 befestigte und, wie aus der Zeichnung er­ sichtlich, durch einen Dichtungsring 12 a abgedichtete Tragmembran 12 vorgesehen. Eine weitere Abdichtung zwischen Mantel 3 und Deckel 4 erfolgt durch einen Dichtungsring 12 b. Die Sitze für diese Ringe werden im Deckel 4 herausgearbeitet. Die Membran 12 weist eine mittlere Bohrung auf, durch die das mit Gewinde versehene Ende 7 a der Düse 7 hindurchgeht, wobei die letztere den auf der Blende 12 aufliegenden Bund 7 b aufweist. Die Befestigung erfolgt durch eine Mutter 13. Mit 14 und 15 sind jeweils eine Unterlegscheibe und eine Dichtung bezeichnet.

In der Blende 12 sind darüber hinaus zwei auf dem gleichen Durchmesser liegende Bohrungen vorgesehen, die die zwei Schraub­ verbindungen von zwei entgegengesetzten Tragbügeln 16 und 17 aufnehmen. Diese Tragbügel sind mit der Düse befestigt, um deren Schwingbarkeit in lediglich einer Ebene zu gestatten. Wie in Fig. 1 deutlich ersichtlich, bestehen diese Schraubver­ bindungen aus einem mit Gewinde versehenen Teil 16 a bzw. 17 a, der durch die entsprechende Bohrung der Blende 12 hindurchgeht, und aus einer Mutter 16 b bzw. 17 b, wobei die Abdichtung durch die Dichtungen 16 c bzw. 17 c gewährleistet ist. Die Verbindung der Bügel 16 und 17 mit der Düse 7 erfolgt z. B. durch Schweißen.

Wie insbesondere der Fig. 2 entnehmbar ist, bestehen im dargestellten Beispiel die Steuerelemente der Düse 7 bzw. die Elemente zur Übertragung der Steuerimpulse aus zwei stab­ förmigen Elementen 18 und 19, welche mit einer gefederten bzw. mechanisch wirkenden Steuervorrichtung 8 sowie mit einer pneumatischen Steuervorrichtung verbunden sind. Die Trennung zwischen der die Düse 7 aufnehmenden Kammer 6 und den Innenkammern 8 a und 9 a der Antriebe bzw. Steuervorrichtungen 8 und 9 wird durch jeweils eine Membran 20 und 21 bewirkt, deren Abdichtung durch einen Dichtungsring 22 bzw. 23 erfolgt. Die Sitze der Dichtungsringe 22 und 23 sind, wie in der Zeichnung dargestellt, in den Körpern der Antriebe 8 und 9 vorgesehen. Weitere zusätzliche Sicherheitsdichtungsringe werden mit 24 und 25 bezeichnet.

Die Steuerübertragungselemente 18 und 19 sind mit der Düse 7 durch einen koaxialen und unmittelbar an der Düse 7 befestigten Ring 26 mittels zwei diametral entgegengesetzten und rechtwinklig zu den koaxialen Steuerübertragungselementen 18 und 19 liegenden Stiften 26 a fest verbunden. An ihrem entgegengesetzten Ende weisen die erwähnten Elemente 18 und 19 einen Bund 18 a, 19 a auf. Diese Elemente 18 und 19 haben ein mit einem Gewinde versehenes Ende 18 b, 19 b, welche mit einem die Feder 28 der Steuervorrichtung 8 aufnehmenden Teller 27 bzw. mit einem die Steuermembrane 29 a des Antriebes 9 tragenden Schaft 29 verbunden sind. In beiden Fällen wird die Abdichtung durch die Dichtungen 18 c und 19 c gewährleistet.

Die Vorrichtung 8 bildet daher eine gefederte Steuervorrichtung bzw. eine Steuervorrichtung mit mechanischer Wirkung, wobei die elastische Kraft der Feder 28 durch die Schraube 30 mit Blockie­ rungsmutter 31 eingestellt werden kann. Die Steuervorrichtung 9 weist einen Eingang 32 für die Steuerflüssigkeit, z. B. Druckluft, auf, der in die die erwähnte Membrane 29 a aufnehmende Kammer 33 mündet, wobei die Membrane 29 a durch die Feder 34 und die Einstellschraube 35 auf eine gefederte und regulierbare Weise gelagert ist. Die Bauweise der Steuervorrichtungen 8 und 9 sind nur beispielsweise angegeben, weil diese durch jede andere beliebige Steuerung ersetzt werden können.

Aus der Bauweise des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schwingdüsenventils ist die Trennung zwischen der unter hohem Druck stehenden Einlaßkammer 6 c und der Auslaßkammer 6 einerseits sowie zwischen der Auslaßkammer 6 und der Umgebung des Ventils bzw. den Steuervorrichtungen 8 und 9 andererseits deutlich erkennbar.

Vorteilhafterweise bildet das erwähnte Tragelement 12 die vor­ stehend erwähnte Trennung zwischen der Zufuhr­ kammer und der Abflußkammer der Flüssigkeit. Aus Fig. 2 ist außerdem deutlich entnehmbar, daß die Vorrichtung zur Steuerung der Schwingung der schwingbaren Düse nicht im Inneren des Ventils, sondern außerhalb und vom Ventil hermetisch getrennt vorgesehen ist. Mit der Erfindung wird gleichzeitig eine gleichbleibende Empfindlichkeit des Ventils gewährleistet.

In der Praxis wäre es ohne weiteres möglich, Ventile mit einer einzigen Steuervorrichtung bzw. mit mehr als zwei Steuervorrichtungen je nach den jeweils in Betracht gezogenen Erfordernissen vorzusehen.

Die Membranen 12, 20 und 21 sowie auch alle anderen Bauteile des Schwingdüsenventils können aus Metall, aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoff oder aus jedem anderen geeigneten Werkstoff bestehen.

Mit der vorgeschlagenen Bauweise erzielt man sehr gedrängte Abmessungen. Außerdem ist ein Einsatz bei stark verunreinigten Flüssigkeiten möglich.

Claims (4)

1. Schwingdüsenventil mit einem Ventilgehäuse, mit einer am Ventilgehäuse befestigten, das Ventilgehäuse abdichtenden und mit diesem eine Kammer bildenden Verbindungsplatte, die zwei divergierende, zu einem Verbrau­ cher führende Kanäle enthält, mit einer in der Kammer angeordneten, schwenkbaren Düse, über die von einer Einlaßkammer her die Kanäle mit Druckmittel beaufschlagbar sind, mit einem mit der Düse verbundenen Tragelement, das die Verschwenkung der Düse in einer Ebene ermöglicht, mit einer Steuervorrichtung zum Verschwenken der Düse sowie mit einer einen Bestandteil der Kammer bildenden Auslaßkammer, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Tragelement eine an der Düse (7) an ihrem der Mün­ dung abgewandten Ende befestigte, im Ventilgehäuse (2) eingespannte Tragmembran (12) vorgesehen ist, die die einen Bestandteil der Kammer bildende Einlaßkammer (6 c) hermetisch gegen die Auslaßkammer (6) ab­ dichtet, daß die Auslaßkammer (6) von der äußeren Umgebung durch wenig­ stens eine im Ventilgehäuse (2) eingespannte Membran (20, 21) abgetrennt ist, an der bzw. an denen stabförmige Übertragungselemente (18, 19) zum Her­ stellen einer Verbindung der Düse (7) mit der äußeren Steuervorrichtung (8, 9) an­ greifen, und daß zwischen Tragmembran (12) und Düse (7) ein Paar von einander gegenüberliegenden Befestigungsbügeln (16, 17) vorgesehen sind, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse der stabförmigen Übertra­ gungselemente (18, 19) erstrecken, wobei die von den Befesti­ gungsbügeln (16, 17) gebildete Ebene im wesentlichen senk­ recht zur Schwingungsebene der Düse (7) verläuft.

2. Schwingdüsenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigung der Düse (7) mit der Tragmembran (12) bzw. der stabförmi­ gen Übertragungselemente (18, 19) mit der Membran bzw. mit den zugehörigen Membranen (20, 21) jeweils ein Bund (7 b, 18 a, 19 a) an der Düse (7) und an den stabförmi­ gen Tragelementen (18, 19) vorgesehen ist, wobei die Tragmembran (12) bzw. die Membran bzw. die Membranen (20, 21) unter Einfügung von Dichtungselementen (15, 18 c, 19 c) durch schraubenartige Befestigungen (7 a, 13, 18 b, 27, 19 b, 29) mit den Bunden (7 b, 18 a, 19 a) verspannt sind.

3. Schwingdüsenventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (7) über die stabförmi­ gen Übertragungselemente (18, 19) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (28) pneumatisch ansteuerbar ist.

4. Schwingdüsenventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsplatte (5) mit den Kanälen (5 a, 5 b) als Platte mit genormten Bohrungen ausgebildet ist.