DE3246399A1

DE3246399A1 - Control flap

Info

Publication number: DE3246399A1
Application number: DE19823246399
Authority: DE
Inventors: Egon 6800 Mannheim Schenk
Original assignee: Bopp & Reuther 6800 Mannheim GmbH; Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: VAG GmbH
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3246399C2

Abstract

The control flap has an eccentrically supported flap disc which is pivoted in the opening direction as far as the respective control position by the medium pressure and is loaded in the pivoting direction for closure by a closing weight. According to the invention, the closing weight is a guide cup which at each of its two ends carries at least three running rollers distributed over the circumference, projecting from the circumferential surface of the cup and having a cambered running surface and which can be moved axially in a loading cylinder placed perpendicularly onto the flap housing. The additional weights necessary for the particular control are accommodated in the interior of the guide cup. The opening forces acting on the flap disc are transmitted to the guide cup via a toggle lever which is connected, on the one hand, rigidly to the flap disc and, on the other hand, in articulated fashion to the base of the guide cup. By virtue of the highly sensitive guidance provided by the rollers, the guide cup can move up and down without delay or impact in the loading cylinder, with the result that the control characteristic of the flap is improved.

Description

Regelklappe Control flap

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelklappe mit exzentrisch gelagerter Klappenscheibe, die vom Mediumdruck selbsttätig in Örfnungsrichtung bis in die jeweilige Regelstellung geschwenkt und von einem Schließgewicht, das verschiebbar in einem senkrecht auf das Klappengehäuse aufgesetzten Belastungszylinder untergebracht ist, in Schwenkschließrichtung belastet wird, wobei das Schließgewicht über einen Kniegelenkhebel an der Klappenscheibe angreift, und der Belastungszylinder die Längsführung für das verschiebbare Schließgewicht und den Kniegelenkhebelanschluß bildet.The invention relates to a control flap with an eccentrically mounted The valve disc, which is automatically activated by the medium pressure in the opening direction up to the respective Control position pivoted and by a closing weight that is slidable in one the loading cylinder placed vertically on the valve housing is housed, is loaded in the pivot closing direction, the closing weight via a toggle lever engages on the valve disc, and the loading cylinder the longitudinal guide for forms the sliding lock weight and the toggle lever connection.

Die Ansprechempfindlichkeit derartiger Regelklappen ist noch nicht zufriedenstellend, da die Reibung des Schließgewichts im Belastungszylinder relativ hoch ist und die Auf- und Abwärtsbewegung des Schließgewichts träge und auch ruckartig erfolgt. Der Reibungswiderstand wird hierbei noch größer, wenn der Belastungszylinder nicht genau senkrecht eingebaut ist, sondern eine leichte Schräglage einnimmt. Nachteilig. wirkt sich besonders der große Unterschied zwischen der Ruhereibung und der Bewegungsreibung aus, so daß die Regelklappe nicht verzögerungsfrei und auch nicht feinfühlig genug anspricht.The responsiveness of such control flaps is not yet satisfactory because the friction of the closing weight in the loading cylinder is relative is high and the up and down movement of the closing weight is sluggish and also jerky he follows. The frictional resistance here becomes even greater when the loading cylinder is not installed exactly vertically, but assumes a slight incline. Disadvantageous. The big difference between the friction at rest and the friction of movement has a particular effect off, so that the control flap is not delay-free and also not sensitive enough appeals to.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Regelverhalten einer solchen Regelklappe zu verbessern. Die Lösung dieser Aufgabe wir in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gesehen.The object of the invention is to determine the control behavior of such a control flap to improve. We find the solution to this problem in the characteristic features of the Claim 1 seen.

Ein solcher mit Laufrollen versehener Fuhrungstopf mit in seinem Innenraum untergebrachten Zusatzgewichten kann infolge der feinansprechenden Rollenfuhrung verzögerungs- und stoß frei in dem Belastungszylinder auf- und: abwärts fahren, wobei die Reibungskräfte durch die jetzt nur noch auftretende rollende Reibung vernachlässigbar"-klein", sind. Der verfahrbare lührungstopf kann dad'rch' jeder Schwenkbewegung der Klappenscheibe und des Kn -ge'enkhebels .leichtgängig folgen-und spricht~auf kleinste Rebelbewegungen an, so daß eine hohe Ansprechempfindlichkeit der Regelklappe gewährleistet ist. Auch eine leichte Schräglage des Belastungszylinders kann hierbei wegen der unverändert günstigen Reibungsverhältnisse der Rollenführung des Führungstopfes ohne weiteres in Kaur genommen werden.Such a guide pot provided with rollers in its interior accommodated additional weights can be due to the responsive role guidance delayed and bump freely in the loading cylinder and: drive downwards, with the frictional forces caused by the now only occurring rolling "-Small", are negligible friction. The movable guide pot can dad'rch ' every pivoting movement of the valve disc and the toggle lever follow and respond to the smallest rebel movements, so that a high sensitivity the control flap is guaranteed. Also a slight incline of the loading cylinder can here because of the unchanged favorable friction conditions of the roller guide of the guide pot can be easily taken into Kaur.

Da die Laufrollen durch die ballige Ausbildung der Laufflächen nur kugelartig an der Innenmantelfläche des Belastungszylinders anliegen, ist die Reibung der Laufrollen extrem niedrig und in jeder Regelstellung nahezu gleichbleibend, so daß die Regelkennlinie verbessert wird. Since the rollers due to the convex design of the running surfaces only contact with the inner circumferential surface of the loading cylinder in a spherical manner is the friction of the rollers extremely low and almost constant in every control position, so that the control characteristic is improved.

Der Topfinnenraum wird hierbei in einfacher Weise zur Unterbringung der für das jeweils gewünschte Regelverhalten erforderlichen Zusatzgewichte ausgenutzt, wobei das Gewicht des Führungstopfes mit den Laufrollen das Grundgewicht für die Schließbelastung darstellt. Da der Kniegelenkhebel außerdem gelenkig am Boden des verfahrbaren Führungstopfes angeschlossen ist, wird der Kniegelenkhebel über die Rollenführung des lührungstopfes ohne Mehraufwand in'dem Belastungszylinder exakt geführt, so daß der konstruktive Aufbau der Regelklappe einfach und übersichtlich ist. The interior of the pot is used here in a simple manner for accommodation the additional weights required for the required control behavior are used, where the weight of the guide pot with the rollers is the basic weight for the Represents closing load. Since the toggle lever is also articulated at the bottom of the movable guide pot is connected, the toggle lever is connected to the Roller guidance of the guide pot exactly without additional effort in the loading cylinder out, so that the structural design of the control flap is simple and clear is.

Zweckmäßigerweise sind die Laufrollen entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 2 in Radialsohlitze des Topfmantels eingesetzt und auf den Topfmantel quer zu den Radialschlitzen durchsetzende Lagerzapfen drehbar gelagert, so daß der bauliche Aufwand für die Rollenführung am Fuhrungstopf gering ist und die Rollenführung nur aus wenigen Teilen besteht. Appropriately, the rollers are according to the feature of Claim 2 used in the radial sole of the pot jacket and on the pot jacket transversely to the radial slots penetrating bearing journals rotatably mounted so that the structural effort for the roller guide on the guide pot is low and the roller guide consists of only a few parts.

Eine einfache Unterbringung der Zusatzgewichte im Innenraum des verfahrbaren Führungstopfes wird entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 5 dadurch ermöglicht, daß in der Mitte des Topfbodens ein zentrisch in den Innenraum des Fuhrungstopfes hineinragender Achsbolzen befestigt ist, auf den scheibenförmige Zusatzgewichte aufgeschoben sind. Da die Zusatzgewichte zentrisch vom Achsbolzen gehalten werden, ergibt sich eine gleichmäßige Gewichtsverteilung für den verfahrbaren Eührungstopf, und die Laufrollen können frei in den Innenraum des Führungstopfes hineinragen, da die im Durchmesser kleiner gehaltenen Zusatzgewichte sich nicht am Topfmantel abstützen müssen.A simple accommodation of the additional weights in the interior of the movable Guide pot is made possible according to the feature of claim 5, that in the middle of the bottom of the pot a centric in the interior of the guide pot protruding axle bolt is attached to the disk-shaped additional weights are postponed. Since the additional weights are held centrally by the axle bolt, results in an even weight distribution for the movable guide pot, and the rollers can protrude freely into the interior of the guide pot, because the additional weights, which are kept smaller in diameter, are not attached to the pot shell need to support.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung wird gemäß Anspruch 4 darin gesehen, daß jeweils eine der an den beiden Enden des Führungstopfes vorgesehenen Laufrollen in Richtung der größten Kraftkomponente des Kniegelenkhebels in der Längsmittelebene des Klappengehäuses als Tragrolle angeordnet ist und die restlichen oberen und unteren Laufrollen die Stützrollen bilden. Dadurch werden die vom Kniegelenkhebel aui' den Eührungstopf übertragenen Kräfte zentrisch abgefangen. Ist hierbei die Tragrolle der an dem unteren Ende des Führungstopfes liegenden Laufrollen gemäß Anspruch 5 auf der von der Klappenscheibe abgewandten Seite und die Tragrolle der an dem oberen Ende des Führungstopfes liegenden Laufrollen auf der gegenüberliegenden Seite des Führungstopfes angeordnet, so wird dem vom Kniegelenkhebel auf den Führungstopf übertragenen Kippmoment direkt geradlinig entgegengewirkt.A further development of the invention is seen according to claim 4 in that that in each case one of the rollers provided at the two ends of the guide pot in the direction of the greatest force component of the knee joint lever in the longitudinal center plane of the flap housing is arranged as a support roller and the remaining upper and lower Rollers form the support rollers. As a result, the toggle levers are removed Forces transferred to the guide pot are centrally intercepted. Is here the idler the rollers according to claim 5 lying at the lower end of the guide pot on the side facing away from the valve disc and the roller on the upper one End of the guide pot lying rollers on the opposite side of the Arranged guide pot, the toggle lever on the guide pot transmitted tilting moment counteracted directly in a straight line.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigen Fig. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete Regelklappe mit Belastungszylinder und Schließgewicht im Längsschnitt und Fig. 2 den im Belasttlngszylinder verfahrbaren F'iihrungstopf mit Laufrollen in Draufsicht mit einer Laufrolle im Schnitt.The invention is illustrated using an exemplary embodiment in the drawing explained in more detail, namely Fig. 1 shows a control valve designed according to the invention with loading cylinder and closing weight in longitudinal section and Fig. 2 the guide pot with rollers, which can be moved in the longitudinal cylinder, in plan view with a roller in section.

Die dargestellte Regelklappe besteht im wesenFlichen aus dem druckdichten Klappengehäuse 1, auf dr;n der eenfalls druckdichte Belastungszylinder 2 aufgesetzt ist. ble Klappenscheibe 5 ist über die Schwenkachse 4 exzentrisch im Klappengehäuse 1 gelagert und legt sich in der Schließstellung mit ihrem Rand 5 gegen den Klappengehäusesitz 6.The control flap shown essentially consists of the pressure-tight one Flap housing 1, on top of which the pressure-tight loading cylinder 2 is placed is. ble valve disc 5 is eccentric in the valve body via the pivot axis 4 1 stored and lies in the closed position with its edge 5 against the valve housing seat 6th

Die Klappenscheibe 3 ist mit einem festen Hebelarm 7 versehen, der zusammen mit dem gelenkig angeschlossenen Hebel 8 den Kniegelenkhebel 9 bildet.The valve disc 3 is provided with a fixed lever arm 7, the forms the toggle lever 9 together with the articulated lever 8.

In dem auf das Klappengehäuse 1 aufgesetzten Belastungszylinder 2 ist der Fuhrungstopf 1o verfahrbar untergebracht, an dessen unterem Ende 11 die drei in einer Ebene liegenden Laufrollen 12, 12 a und 12 b und an dessen oberem Ende 13 die drei in einer Ebene liegenden Laufrollen 14, 14 a und 14 b vorgesehen sind. Die Laufrollen 12 und 14 sind in Radialschlitze 15 des Topfmantels 16 eingesetzt und auf Lagerzapfen 17 drehbar gelagert, die in Bohrungen 18 sitzen, welche den Topfmantel 16 quer zu den Radialschlitzen durchsetzen.In the loading cylinder 2 placed on the valve housing 1 is the guide pot 1o housed movable, at the lower end 11 the three lying in one plane rollers 12, 12 a and 12 b and at the top At the end of 13 the three rollers 14, 14 a and 14 b lying in one plane are provided are. The rollers 12 and 14 are inserted into radial slots 15 of the pot shell 16 and rotatably mounted on trunnions 17 which sit in bores 18 which the Push through the pot jacket 16 transversely to the radial slots.

Die Laufrollen 12 und 14 stehen nach außen etwas aus dem Topfmantel 16 vor und rollen mit ihren ballig ausgebildeten Laufflächen 19 an der Innenmantelfläche 20 des Belastungszylinder 2 auf und ab.The rollers 12 and 14 are slightly outwardly from the pot shell 16 in front and roll with their convex running surfaces 19 on the inner circumferential surface 20 of the loading cylinder 2 up and down.

Der Innenraum 21 des Führungstopfes lo dient als Aufnahmekammer für die scheibenförmig ausgebildeten Zusatzgewichte 22, die auf den Achsbolzen 25 aufgeschoben sind. Dieser Achsbolzen 23 ist in der Mitte des Topfbodens 24 befestigt und ragt zentrisch in den Innenraum 21 des verfahrbaren Fuhrungstopfes lo, so daß die aufgeschobenen Zusatzgewichte 22 mittig im Fuhrungstopf lo gehalten werden. Die Zusatzgewichte 22 sind im Bereich der Laufrollen 12, 14 im Durch messer kleiner als der Innendurchmesser des Topfmantels 16, so daß die Laufrollen 12, 14 ungehindert in den Innenraum 21 des Führungstopfes lo hineinragen können. Auch zwischen den übrigen Zusatzgewichten 22 und dem Innenmantel des Topfbodens 16 ist Spiel.The interior 21 of the guide pot lo serves as a receiving chamber for the disk-shaped additional weights 22 which are pushed onto the axle pin 25 are. This axle bolt 23 is fastened in the middle of the pot bottom 24 and protrudes centrally in the interior 21 of the movable guide pot lo, so that the postponed Additional weights 22 are held centrally in the guide pot lo. The additional weights 22 are in the area of the rollers 12, 14 in diameter smaller than the inner diameter of the pot jacket 16, so that the rollers 12, 14 unhindered in the interior 21 of the guide pot can protrude lo. Also between the rest Additional weights 22 and the inner jacket of the pot bottom 16 is play.

Der Hebel 8 des Kniegelenkhebels 9 ist am Boden 24 des Führungstopfes lo gelenkig angeschlossen und überträgt die auf die Klappenscheibe 3 in Offnungsrichtung einwirkenden Mediumkräfte auf den Fuhrungstopf lo, der das in Klappenschließrichtung wirkende Gegengewicht bildet.The lever 8 of the toggle lever 9 is on the bottom 24 of the guide pot lo articulated and transfers the to the valve disc 3 in the opening direction acting medium forces on the guide pot lo, which in the flap closing direction acting counterweight forms.

Die Laufrolle 12 der am unteren Ende 11 des Führungstopfes lo in einer Ebene liegenden drei Laufrollen dient als Tragrolle, während die beiden anderen Laufrollen 12 a und 12 b die Stützrollen bilden. Die Tragrolle 12 ist in der senkrechten Längsmittelebene 25 des Klappengehäuses 1 in Richtung der größten Kraftkomponente des Kniegelenkhebels 9 angeordnet und befindet sich auf der von der Klappenscheibe 3 abgewandten Seite 26 des Führungstopfes lo. Von den am oberen Ende 13 des Führungstopfes lo in einer Ebene liegenden drei Laufrollen wirkt die in der Längsmittelebene 25 liegende Laufrolle 14 als Tragrolle, während die anderen beiden Laufrollen 14 a und 14 b die Stützrollen bilden. Die Tragrolle 14 liegt hierbei der Tragrolle 12 gegenüber auf der der Klappenscheibe zugewandten Seite 27 des Führungstopfes lo, so daß das auf den Führungstopf übertragene Kippmoment voll aufgefangen wird.The roller 12 of the lower end 11 of the guide pot lo in a Three flat rollers serve as a support roller while the other two Rollers 12 a and 12 b form the support rollers. The support roller 12 is in the vertical Longitudinal center plane 25 of the flap housing 1 in the direction of the greatest force component of the toggle lever 9 and is located on the of the valve disc 3 facing away from side 26 of the guide pot lo. Of the at the upper end 13 of the guide pot Lo three rollers lying in one plane act in the longitudinal center plane 25 lying roller 14 as a support roller, while the other two rollers 14 a and 14 b form the support rollers. The support roller 14 lies here on the support roller 12 opposite on the side 27 of the guide pot lo facing the valve disc, so that the overturning moment transmitted to the guide pot is fully absorbed.

Die Funktion der Regelklappe ist folgende: Das in Pfeilrichtung in das Klappengehäuse 1 einströmende Druckmedium übt auf die exzentrisch gelagerte Klappenscheibe 3 ein Öffnungsmoment aus, wodurch die Klappenscheibe 3 entsprechend der jeweiligen Durchflußmenge verschiedene Drosselstellungen einnimmt. Der das Schließgewicht bildende FUhrungstopf lo mit den Zusatzgewichten 22 wirkt dem Offnungsmoment entgegen und bewegt die Klappenscheibe 5 bei nachlassender Durchflußmenge wieder in Schließrichtung.The function of the regulating flap is as follows: The one in the direction of the arrow in the flap housing 1 flowing in pressure medium exerts on the eccentrically mounted Valve disc 3 from an opening moment, whereby the valve disc 3 accordingly assumes different throttle positions depending on the flow rate. The closing weight Forming guide pot lo with the additional weights 22 counteracts the opening moment and moves the valve disc 5 again in the closing direction when the flow rate decreases.

Der Führungstopf lo mit den Zusatzgewichten 22 befindet sich hierbei geschützt im druckbeaufschlagten Innenraum der Regelklappe, der in diesem Bereich durch den druckdichten Belastungszylinder 2 nach außen abgeschlossen ist.The guide pot lo with the additional weights 22 is located themselves protected in the pressurized interior of the control flap, which is in this Area is closed off from the outside by the pressure-tight loading cylinder 2.

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Claims

Claims 9 control valve with eccentrically mounted valve disc, from the medium pressure automatically in the opening direction up to the respective control position pivoted and by a closing weight that is slidable in a perpendicular the flap housing is placed on the loading cylinder, in the pivot closing direction is loaded, the closing weight via a toggle lever on the valve disc attacks, and the loading cylinder the longitudinal guide for the sliding lock weight and forms the toggle lever connection t that a guide pot (lo) is provided in the loading cylinder (2) as a closing weight is, in its interior (21) the additional weights required for the regulation (22) are accommodated and its two ends (11, 13) each at least three evenly distributed on the circumference, protruding outwards from the pot casing (16) Rollers (12, 14) with a spherical running surface (19) for moving the guide pot axially (lq) in the loading cylinder (2), the toggle lever (9) being articulated the bottom (24) of the movable guide stop (lo) is connected.

2. Control flap according to claim 1, d a dur c h g e -k e n n z e i c h n e t that the rollers (12, 14) in radial slots (15) of the pot shell (16) used and on the pot shell (16) transversely to the radial slots (15) penetrating Bearing pins (17) are rotatably mounted.

5. Control flap according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the middle of the pot bottom (24) a centric in the interior (21) of the movable guide pot (lo) protruding axle bolts (23) attached is on the disk-shaped additional weights (22) are pushed.

4. Control flap according to one or more of claims 1 to 3, d a D u r c h e k e n nn z e i c h ri e t that each one of the two ends (11, 13 of the guide pot (lo) provided rollers in the direction of the largest Force component of the toggle lever (9) in the longitudinal center plane (25) of the valve housing (1) is arranged as a support roller (12 or 14) and the remaining upper and lower Rollers form the support rollers (12 a, 12 b or 14 a, 14 b).

5. Control flap according to claim 4, d a d u r c h ge k e n n -z e i c h n e t that the support roller (12) at the lower end (11) of the guide pot (lo) running rollers on the side (26) facing away from the valve disc (3) and the support roller (14) at the upper end (13) of the guide pot (lo) Rollers are arranged on the opposite side (27) of the guide stop (lo) is.