DE3612752A1 - Drosselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung mit einem Gehäuse, das eine Zuströmöffnung und eine Abströmöffnung für ein Strömungsmedium aufweist und in dem sich zwischen den beiden Gehäuseöffnungen eine zum Drosseln dienende Regeleinrichtung befindet, die einen im Strömungsweg des Strömungsmediums ange­ ordneten, in seiner Längsrichtung einen sich ver­ ändernden Querschnitt aufweisenden Drosselkanal und ein von aussen her verstellbares Stellglied zur Ein­ stellung des vom Strömungsmedium zu durchströmenden Kanalabschnittes aufweist.

Solch eine Drosselvorrichtung, die insbesondere zum Drosseln eines Gasstromes wie Druckluft verwendet wird, ist beispielsweise aus der DE-OS 30 12 059 bekannt. Ihre Regeleinrichtung besitzt eine kreis­ förmige, an zentraler Stelle drehbar gelagerte Einstellscheibe, die aussermittig eine Durchgangs­ bohrung besitzt, die einerseits mit der Zuström­ öffnung und andererseits mit der Abströmöffnung in Verbindung steht. An ihrer der Abströmöffnung zuge­ wandten Seite mündet dabei die Durchgangsbohrung in einen kreisbogenförmig gekrümmten, sich um das Zentrum der Einstellscheibe herum erstreckenden und in diese nutartig eingebrachten Drosselkanal. Die Einstellscheibe steht verdrehfest mit einem koaxial angeordneten und nach aussen geführten Drehschaft in Verbindung und liegt mit ihrer den Drosselkanal aufweisenden Scheiben­ fläche auf einer drehfest im Gehäuse festgelegten Ab­ deckscheibe auf. Diese besitzt ebenfalls eine Durch­ gangsbohrung, die einerseits direkt mit der Abström­ öffnung in Verbindung steht und andererseits an der zur Einstellscheibe weisenden Seite im Bereich des Drosselkanals ausmündet. Durch Verdrehen der Einstell­ scheibe läßt sich der zwischen den beiden Scheiben Durchgangsbohrungen befindliche Kanalabschnitt in seiner Länge variieren und hiermit kann die Drossel­ wirkung verändert werden.

Die bekannte Drosselvorrichtung erweist sich zwar als sehr zuverlässig im Betrieb, sie besitzt jedoch einen relativ aufwendigen Aufbau. So ist beispielsweise eine Druckfeder von Nöten, die die beiden genannten Scheiben gegeneinander preßt und es ist ferner eine Dichtung erforderlich, die eine seitliche Umströmung der Einstellscheibe verhindert, um zu vermeiden, daß zwischen den beiden Scheiben-Anlageflächen eine Kurzschlußströmung stattfindet, die evtl. sogar die beiden Scheiben voneinander abhebt. Des weiteren ist die Drosselströmung relativ stark verlustbehaftet, da sie beim Durchströmen der Regeleinrichtung einer Vielzahl von Richtungsänderungen ausgesetzt ist. Dies wirkt sich zusammen mit der gekrümmten Kanal­ führung ungünstig auf die Durchflußcharakteristik aus.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Drosselvor­ richtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacherem Aufbau und insbesondere bei einer Verringerung der Teilezahl eine günstige, gut erfaß­ bare Durchflußcharakteristik aufweist und eine ver­ lustarme Drosselung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Stellglied ein im Gehäuse linear hin und her verschiebbar ge­ führter Stellkolben ist, der das Gehäuseinnere in zwei Gehäusekammern unterteilt, von denen die eine mit der Zuströmöffnung und die andere mit der Ab­ strömöffnung in Verbindung steht, und daß der Drossel­ kanal sich linear in Verschieberichtung des Kolbens erstreckt und in Gestalt einer in die den Kolben bei seinem Verschieben führende Gehäuse-Innenwandung eingelassenen Vertiefung ausgebildet ist, wobei die in Verschieberichtung gemessene Kolbendicke geringer ist als die Kanallänge, derart, daß die beiden Gehäuse­ kammern über den jeweils vom Stellkolben überdeckten Kanalabschnitt untereinander in Verbindung stehen.

Mit der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung läßt sich eine umlenkungsfreie, reibungsarme und damit sehr verlustarme Drosselung erzielen. Die eigentliche Drosselung findet beim Durchströmen des vom Stellkolben abgedeckten Drosselkanales statt, und eine Variation der Drosselungsintensität läßt sich einfach durch lineares Verschieben des Stellkolbens erreichen. Dabei beruht die Änderung der Drosselwirkung nicht auf einer Verlängerung des Drosselkanales, was gleich­ bedeutend mit einer nachteiligen Reibungserhöhung wäre, sondern allein auf der Veränderung des Durchström­ querschnittes. Dadurch erhält man eine lineare, mathematisch gut faßbare Drosselwirkung und vorteil­ hafterweise ist die Änderung der Drosselwirkung linear proportional zur Veränderung des Stellkolben-Verschiebe­ weges. Letzteres erleichtert das Einstellen der Drossel. Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung aber auch durch einen besonders einfachen Aufbau aus, da nur wenige Bauteile erforder­ lich sind, um einenstörungsfreien Betrieb der Vorrich­ tung zu gewährleisten. So ist beispielsweise durch die Ausbildung des Stellgliedes in Gestalt eines Stell­ kolbens für eine sichere Abdichtung zwischen den bei­ den Gehäusekammern Sorge getragen, und zwar ohne zu­ sätzliche Hilfsmittel wie Federn, so daß als einzige Verbindung zwischen den beiden Kammern mit Sicherheit nur der Drosselkanal verbleibt. Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung besteht darin, daß sie sehr schlank baut, so daß sie auf platzsparende Weise direkt in eine Druckmittelleitung einschaltbar und damit als sogenannte "In-line-Drossel" verwendbar ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann dabei der Aussendurchmesser des Gehäuses in etwa dem Aussendurchmesser der Druckmittelleitung entsprechen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 läßt eine besonders kompakte Bauweise zu, was wiederum in vorteilerhafter Weise eine Verwendung bei direkt in eine Druckmittel­ leitung bzw. einen Druckmittelschlauch eingesetztem Zustand begünstigt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 läßt sich besonders einfach fertigen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 erleichtert den Anschluß von Druckmittelleitungen und gewährleistet eine verlustarme Durchströmung der Drosselvorrichtung, die praktisch völlig linear durchströmt wird.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 7 ist der Verstell­ weg des Stellkolbens direkt proportional zur Durch­ flußcharakteristik, was eine Justierung des Stell­ kolbens und damit ein Einstellen der Drosselintensität erleichtert.

Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 8-12 be­ schreiben vorteilhafte Möglichkeiten zur Verstellung des Stellkolbens von aussen her. Dabei ist von be­ sonderem Vorteil, daß aus dem Gehäuseinnern keine Verbindungsteile nach aussen geführt werden müssen, so daß keine Abdichtprobleme entstehen. Durch die Ausbildung des Verstellteiles als den Zylinder um­ schließender Mitnehmerring wird ein stirnseitiger Anschluß von Druckmittelleitungen an den Gehäusezylinder nicht behindert und darüber hinaus ist der Mitnehmer­ ring gut zugänglich, so daß der Stellkolben auf ein­ fache Weise positioniert werden kann. Auch zeichnen sich diese Weiterbildungen durch ihren einfachen Auf­ bau aus, da nur zwei zu bewegende Teile vorhanden sind, was gute Voraussetzungen für eine kostengünstige Her­ stellung und einen verschleißarmen Betrieb schafft.

Die Weiterbildung nach Anspruch 14 erleichtert das Positionieren des Stellkolbens, indem die Skala zweck­ mäßigerweise mit dem Verstellteil zusammenarbeitet.

Die Weiterbildung nach Anspruch 15 läßt einen direkten Einblick ins Innere des Gehäuses zu, so daß die Position des Stellkolbens mühelos visuell erfaßt werden kann. Trotzdem kann eine Skala vorgesehen werden, die nun vorzugsweise mit dem Stellkolben zur Anzeige zusammenarbeitet. Vorzugsweise wird als Zylindermaterial Glas gewählt, was der Fertigungs- und Führungsgenauigkeit zu Gute kommt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 16 verhindert ein Rück­ strömen des Strömungsmediums, wobei ein Membran-Rück­ schlagventil eine besonders kompakte Integration in die Drosselvorrichtung erlaubt.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 18 kann auf den Kolben gegenüber der Zylinderwandung abdichtende Dicht­ ringe verzichtet werden, da die Dichtfunktion vom aus Kunststoffmaterial bestehenden Stellkolben selbst aus­ geübt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung in einem Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Drosselvorrichtung nach Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 1 gemäß der Schnittlinie III-III aus Fig. 1,

Fig. 4 eine weitere Bauform der Drosselvorrichtung in Seitenansicht und

Fig. 5 eine ausschnittsweise Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drosselvor­ richtung im Längsschnitt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-3 soll zunächst eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung 3 erläutert werden. Sie besitzt ein Gehäuse 4, das als Zylinder 5 mit einer innenliegenden, sich in Axial­ richtung 7 erstreckenden und kreisförmigen querschnitt aufweisenden Zylinderbohrung 6 ausgebildet ist. Der Zylinder 5 enthält dazu ein mit kreisringförmigem Querschnitt versehenes Zylinderrohr 8, dessen Innen­ wandung 9 die Wandung der Zylinderbohrung 6 bildet, und das an seinen axialen Stirnseiten mit Zylinder­ deckeln 10, 10′ versehen ist. Letztere können mit dem Zylinderrohr 8 verschraubt sein (nicht dargestellt) sind jedoch vorzugsweise, wie beim Ausführungsbeispiel, mit dem Zylinderrohr unlösbar verklebt oder verschweißt.

Das Gehäuse 4 ist mit zwei ins Gehäuseinnere 14, d.h. in die Zylinderbohrung 6 führenden Öffnungen versehen, nämlich mit einer Zuströmöffnung 15, über die ein zu drosselndes pneumatisches oder hydraulisches Strömungsmedium ins Gehäuseinnere 14 geleitet werden kann und mit einer Abströmöffnung 16, durch die hindurch das gedrosselte Strömungsmedium wieder aus der Drossel­ vorrichtung ausströmt (gemäß Pfeil 17).

Im Betrieb wird die Drosselvorrichtung in den Strömungsweg des zu drosselnden Strömungsmediums ein­ geschaltet, was vorteilhafterweise durch ein direktes Einsetzen in eine das Strömungsmedium führende Druck­ mittelleitung 18 erfolgt, indem deren stromauf gelegener, beispielsweise zu einer Druckmittelquelle führender Ab­ schnitt 19 an die Zuströmöffnung 15 und ihr stromab gelegener, z.B. zu einem Verbraucher führender Abschnitt 19′ an die Abströmöffnung 16 angeschlossen wird. Im Gehäuseinnern 14 befindet sich zwischen den beiden Gehäuseöffnungen 15, 16 eine Regeleinrichtung 20, die vom Strömungsmedium durchströmt werden muß, um von der Zuströmöffnung 15 zur Abströmöffnung 16 zu gelangen, und bei deren Durchströmung der Drosselvorgang statt­ findet.

Die Regeleinrichtung 20 enthält zunächst ein Stellglied in Gestalt eines kreiszylindrischen, komplementär zur Zylinderbohrung 6 ausgebildeten Stellkolbens 21, der in der Zylinderbohrung 6 in deren Axialrichtung 7 linear hin und her verschiebbar geführt ist und dabei das Gehäuseinnere 14 in zwei Gehäusekammern 27, 22 unterteilt, wovon die eine (27) direkt mit der Zuström­ öffnung 15 und die andere (22) direkt mit der Ab­ strömöffnung 16 in Verbindung steht. Hierbei dichtet der Kolben 21 mit seinem Aussenumfangsbereich gegenüber der Bohrungslauffläche bzw. der Gehäuseinnenwandung 9 ab, wobei allerdings eine noch zu erläuternde Drossel­ passage 23 eine genau definierte Verbindung zwischen den beiden Gehäusekammern herstellen kann. Zur Abdichtung kann der Stellkolben 21 wie beim später noch zu er­ läuternden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 an seinem Aussenumfang einen Dichring 24 tragen, beim hier zur Diskussion stehenden Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1-3 ist der Stellkolben 21 allerdings ohne separate Dichtung ausgestattet, vielmehr besteht er aus Kunststoff­ material, so daß ohne zusätzliche Dichtung eine sichere Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder gewährleistet ist.

Als nächstes enthält die Regeleinrichtung 20 einen Drosselkanal 25, der in Gestalt einer Oberflächenver­ tiefung 26 in die Gehäuseinnenwandung 9, d.h. in die den Stellkolben 21 bei seinem Verschieben führende Wandung der Zylinderbohrung 6 eingebracht ist. Dieser Drosselkanal 25 erstreckt sich linear, geradlinig in Verschieberichtung des Stellkolbens 21 und ist damit parallel zur Längsachse 7 der Zylinderbohrung 6 ange­ ordnet. Er erstreckt sich annähernd über die gesamte Länge der Zylinderbohrung 6, wobei je nach Verschiebe­ stellung des Stellkolbens 21 dieser einen gewissen Längenabschnitt des Drosselkanals 25 mit seinem Aussen­ umfang 29 überdeckt bzw. abdeckt; der jeweils vom Stell­ kolben 21 abgedeckte Drosselkanalabschnitt bildet die Drosselpassage 23, über die die beiden den einander entgegengesetzten Zylinderstirnseiten zugeordneten Gehäusekammern 27, 22 miteinander in Verbindung stehen. Bei alledem versteht es sich, daß die in Verschiebe­ richtung gemessene Kolbendicke im Verhältnis zur Drosselkanallänge relativ gering ist.

Zumindest über einen Abschnitt seiner Länge, bei den Ausführungsbeispielen über seine gesamte Länge, weist der Drosselkanal 25 einen sich verändernden Querschnitt auf. Dieser verringert sich ausgehend von einem Maximal­ wert im der Zuströmöffnung 15 zugeordneten Kanalendbereich 30 bis hin zu einem Minimalwert am gegenüberliegenden, der Abströmöffnung 16 zugeordneten Kanalendbereich 31, und zwar proportional, vorzugsweise linear proportional zur Kanallänge.

Die Intensität des beim Durchströmen der Drosselpassage 23 stattfindenden Drosselvorganges läßt sich nun auf einfache Weise variieren, indem durch ein Verschiebe- Positionieren des Stellkolbens 21 gegenüber dem Drossel­ kanal 25 der Durchflußquerschnitt der Drosselpassage 23 verändert wird. Befindet sich der Stellkolben 21 beispielsweise in der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellten Position a im mittleren Zylinder­ längenbereich, so erhält man eine mittlere Drosselungs­ intensität. Wird der Stellkolben 21 aber zum Kanalende 30 hin, z.B. in die mit b gekennzeichnete Position ver­ bracht, so findet eine geringere Drosselung statt, da ein vergrößerter Durchflußquerschnitt im Bereich der Drosselpassage 23 zur Verfügung steht. Ein Verschieben zum entgegengesetzten Kanalende 31 hin, beispielsweise in die bei c gestrichelt angedeutete Kolbenposition bringt eine Erhöhung der Drosselwirkung.

Um für den Stellkolben 21 möglichst die gesamte Länge der Zylinderbohrung 6 als Verschiebeweg zur Verfügung zu stellen, und auch um einen im wesentlichen linear gerichteten Durchfluß des Strömungsmediums durch die Drosselvorrichtung hindurch zu erzielen, was eine Verringerung der Strömungsverluste mit sich bringt, sind die beiden Gehäuseöffnungen 15, 16 an den Zylinder­ stirnseiten in den beiden Zylinderdeckeln 10, 10′ vorge­ sehen, derart, daß eine mit Bezug auf die Längsachse 7 axial gerichtete Zuströmung bzw. Abströmung möglich ist. An die Zylinderdeckel 10, 10′ sind aussen in Verlängerung der Öffnungen 15, 16 Anschlußstutzen 32, 32′ angebracht, die vorzugsweise einstückig mit den Zylinderdeckeln aus­ gebildet und an diese angespritzt sind. Sie besitzen an ihrem Aussenumfang eine Verzahnung, so daß sich die Leitungsabschnitte 19, 19′, die beim Ausführungs­ beispiel als flexible Schläuche ausgebildet sind, leicht aufstecken lassen und im aufgesteckten Zustand gut verankert und gegen ein unabsichtliches Herab­ rutschen gesichert sind.

Die Anschlußstutzen 32, 32′ können anstelle von Aufsteckstutzen auch in Gestalt von Gewindestutzen ausgebildet sein (nicht dargestellt), auch ist es möglich auf die Anschlußstutzen zu verzichten und in die jeweilige Gehäuseöffnung 15, 16 ein Anschluß­ gewinde 33 zum Einschrauben eines Leitungs-Anschluß­ nippels einzubringen, wie dies beim Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 5 der Fall ist.

Von Vorteil hat es sich erwiesen, den Drosselkanal 25 in Gestalt einer V-Nut bzw. V-Vertiefung in die Innenwandung 9 einzulassen, da sich eine derartige Vertiefung besonders einfach fertigen läßt und im Bereich der Drosselpassage 23 zu einer günstigen Durchflußcharakteristik beiträgt. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, erhält dadurch der Drosselkanal 25 einen dreieckförmigen Querschnitt, wobei eine Dreieck­ spitze dem Nutgrund zugeordnet ist und wobei die diesem gegenüberliegende Dreieckseite im wesentlichen mit einer Tangentialebene an die Innenwandung 9 zusammenfällt. Die Kanalbreite an der Gehäuseinnenwandung 9 bzw. Innen­ oberfläche nimmt dabei ausgehend vom der Zuströmöffnung 15 zugewandten Kanalendbereich 30 zum gegenüberliegenden Kanalendbereich 31 ab, desgleichen ist der Fall hinsicht­ lich der Kanaltiefe. Der Drosselkanal ist also eine progressive V-Nut.

Bis hierher besitzt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 im wesentlichen einen identischen Aufbau.

Auch hier sind die Anschlußstutzen 32, 32′ an den beiden axialen Stirnbereichen des Zylinders 5 vor­ gesehen. Wie in Fig. 1 sind die Anschlußstutzen 32, 32′ koaxial zur Zylinderlängsachse 7 angeordnet. Im Gegen­ satz zur Ausführungsform nach Fig. 1, wo der Zylinder­ aussendurchmesser mit Bezug auf den Durchmesser der Druckmittelleitung 18 relativ groß ist, weist aller­ dings der in Fig. 4 verwendete Zylinder 5 wesentlich verringerte Durchmesserabmessungen auf - es ist ein entsprechend verkleinerter Miniatur-Stellkolben er­ forderlich - so daß der Durchmesser der beiden Öffnungen 15, 16 bzw. der Aussendurchmesser der beiden Anschluß­ stutzen 32, 32′ annähernd dem Aussendurchmesser des Zylinders bzw. dessen Zylinderrohres entspricht. Man erhält dadurch eine kompakt bauende Drossel­ vorrichtung, die sich problemlos in eine bereits vorhandene Druckmittelleitung einschalten läßt, ohne deren Durchmesserabmessungen nennenswert zu verändern, so daß auch bei beengten Platzverhältnissen ein zufriedenstellender Einsatz der Drosselvorrichtung möglich ist.

Der Stellkolben 21 ist zur Veränderung der Drosselungs­ intensität von aussen her in der Zylinderbohrung 6 verstellbar. Hierzu trägt der kolbenstangenlose Stellkolben 21 bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1-4 im Bereich seines Aussenumfanges 29 eine in seine Aussenoberfläche eingelassene ring­ förmige innere Magnetanordnung 34 und aussen am Zylinder sitzt ein diesen koaxial umschließender Mitnehmerring 35, der im Bereich seines Innenum­ fanges eine ebenfalls ringförmige äußere Magnetan­ ordnung 36 trägt. In der in Fig. 1 abgebildeten Position, in der die äußere Magnetanordnung 36 der inneren Magnetanordnung 34 mit Radialabstand gegenüber­ liegt und diese koaxial umgibt, sind die beiden Magnet­ anordnungen berührungslos magnetisch aneinander gekoppelt - es versteht sich, daß die Magnetanordnungen entsprechend polarisiert sind - , und durch ein Ver­ schieben des als Verstellteil ausgebildeten Mitnehmer­ ringes 35 auf dem Aussenumfang des Zylinderrohres 8 führt der über seine Magnetanordnung 34 an den Mit­ nehmerring 35 gekoppelte Stellkolben 21 eine ent­ sprechende Verschiebebewegung aus.

Das Verstellen bzw. Verschieben des Mitnehmerringes 35 in Zylinderlängsrichtung kann, wie dies beim Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen ist, manuell erfolgen, oder aber auf elektrische oder motorische Weise, oder aber ebenfalls über einen Magnetantrieb.

Beim in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Verschieben des magnetisch an den Stell­ kolben gekoppelten Mitnehmerringes 35 mit Hilfe eines am Aussenumfang des Zylinders 5 im Bereich einer Zylin­ derstirnseite sitzenden elektrisch antreibbaren Schritt­ motors 37, der eine parallel zum Zylinder verlaufende, sich neben diesen erstreckende Gewindespindel 38 antreibt, die an der gegenüberliegenden Zylinderstirnseite (bei 41) drehbar gelagert ist. Diese Spindel 38 durchdringt den Mitnehmerring 35 an einer Gewindebohrung 39, so daß sich der Mitnehmerring 35 bei Betätigung der Spindel dieser entlangschraubt und dadurch am Zylinder entlang verschoben wird.

Bei dem in Fig. 5 abgebildeten Ausführungsbeispiel - im Vergleich zur Fig. 1 gleichartige Bauteile sind mit identischen Bezugszeichen versehen - erfolgt die Verstellung des Stellkolbens 21 nicht berührungslos. Hier fehlt ein Mitnehmerring und am Stellkolben sitzt ein in Gestalt einer Kolbenstange ausgebildetes Be­ tätigungsorgan 40, das eine der Gehäusekammern 22 koaxial durchquert und den zugeordneten Zylinderdeckel 10′ unter Abdichtung nach aussen hin verschiebbar durchdringt. Sie trägt eine sich annähernd über ihre gesamte Länge erstreckende Querverzahnung 44, die mit einem Zahnrad 45 eines aussen am Zylinderdeckel 10′ sitzenden Stellmotors 46 in Eingriff steht. Durch eine Betätigung des Stellmotors 46 wird die Rotationsbewegung des Zahnrades 45 über die Verzahnung 44 in eine lineare Verschiebebewegung des Betätigungs­ organes 40 und damit des Stellkolbens 21 umgewandelt. Auch hier wäre es möglich, die Verstellung des Stell­ kolbens 21 mit Hilfe einer Gewindespindel vorzunehmen.

Um die Stellung des Stellkolbens 21 überwachen zu können und um eine einfache Einstellung der gewünschten Drosselungsintensität vornehmen zu können, befindet sich am Zylinderrohr 8 sämtlicher der aufgeführten Ausführungsbeispiele eine sich in Zylinderlängsrichtung 7 erstreckende Skala 47 (in Fig. 1 nicht abgebildet). Sie arbeitet im Falle der Fig. 1 und 4 mit dem Mitnehmerring 35 zusammen, und an dessen Stellung mit Bezug auf die Skala kann die Stellung des Stellkolbens 21 abgelesen werden. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 läßt sich die Stellung des Stellkolbens 21 direkt an der Skala 47 ablesen, da das Zylinderrohr 8 aus durchsichtigem Material besteht, beispielsweise in Gestalt eines Glasrohres ausgebildet ist, so daß der Stellkolben 21 von aussen her sichtbar ist. Ein durchsichtiges Zylinderrohr kann allerdings auch bei den vorher genannten Ausführungs­ beispielen realisiert werden.

Um Rückströmungen des Strömungsmediums zu verhindern, beispielsweise wenn im Leitungsabschnitt 19 ein unvorher­ gesehener Druckabfall auftritt, ist in den Strömungsweg des Strömungsmediums, insbesondere in den Zuströmweg und dabei vorzugsweise in die Zuströmöffnung 15 bzw. den mit dieser in Verbindung stehenden Anschlußstutzen 32 ein Rückschlagventil 48 eingeschaltet. Dieses läßt eine Strömung von der Zuström- zur Abströmöffnung hin zu und unterbindet sie in Gegenrichtung. Das Vorhanden­ sein eines derartigen Rückschlagventils 48 ist auch von Vorteil, wenn gelegentlich eine Richtungsänderung der Strömung in der Druckmittelleitung 18 stattfindet und in diesem Falle die Drosselvorrichtung 3 mittels einer By-pass-Leitung 49 (in Fig. 1 strichpunktiert schematisch angedeutet) umgangen werden soll. In dieser befindet sich ebenfalls ein Rückschlagventil 50, das mit Bezug auf das Rückschlagventil 48 in Gegenrichtung sperrt. Wird nun das Strömungsmedium über den Leitungsabschnitt 19 angeliefert, so schließt das Rückschlagventil 50 und das Fluid durchströmt die Drosselvorrichtung 3; bei entgegengesetzter Strömungs­ richtung schließt das Rückschlagventil 48 und das Fluid strömt ungedrosselt über die By-pass-Leitung 49 und das nun offene Rückschlagventil 50.

Das in die Drosselvorrichtung integrierte Rückschlag­ ventil 48 kann wie gem. Fig. 1 ein federbelastetes, kugelförmiges Ventil­ glied besitzen. Besonders vorteilhaft ist aber die in Fig. 4 verwendete Ausführungsform eines Membran-Rück­ schlagventils, das eine mit einem oder mehreren Schlitzen versehene Membran besitzt, wobei sich die Schlitze je nach Strömungsrichtung selbsttätig öffnen oder schließen. Ein derartiges Ventil ist besonders platzsparend und läßt sich kompakt in die Drosselvorrichtung integrieren.

Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung weist eine günstige Durchflußcharakteristik auf, da es einen im wesentlichen umlenkungsfreien Strömungsweg vorgibt.

Ihr Aufbau ist besonders einfach, da im wesentlichen nur zwei bewegte Teile (Fig. 1) vorhanden sind, so daß sich der Verschleiß in Grenzen hält. Man erhält eine leicht einstellbare lineare Drossel die direkt in eine Druckmittelleitung einschaltbar ist. Die Ein­ stellung der Drosselintensität kann auf einfache, übersichtliche Art und Weise erfolgen.

Claims (18)

1. Drosselvorrichtung mit einem Gehäuse, das eine Zuströmöffnung und eine Abströmöffnung für ein Strö­ mungsmedium aufweist und in dem sich zwischen den bei­ den Gehäuseöffnungen eine zum Drosseln dienende Regel­ einrichtung befindet, die einen im Strömungsweg des Strömungsmediums angeordneten, in seiner Längsrichtung einen sich verändernden Querschnitt aufweisenden Drossel­ kanal und ein von aussen her verstellbares Stellglied zur Einstellung des vom Strömungsmedium zu durchströmen­ den Kanalabschnittes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein im Gehäuse (4) linear hin und her verschiebbar geführter Stellkolben (21) ist, der das Gehäuseinnere (14) in zwei Gehäusekammern (27, 22) unterteilt, von denen die eine mit der Zuströmöffnung (15) und die andere mit der Abströmöffnung (16) in Verbindung steht, und daß der Drosselkanal (25) sich linear in Verschieberichtung (7) des Kolbens (21) erstreckt und in Gestalt einer in die den Kolben (21) bei seinem Verschieben führende Gehäuse-Innenwandung (9) eingelassenen Vertiefung (26) ausgebildet ist, wobei die in Verschieberichtung (7) gemessene Kolben­ dicke geringer ist als die Kanallänge, derart, daß die beiden Gehäusekammern (27, 22) über den jeweils vom Stellkolben (21) überdeckten Kanalabschnitt (23) untereinander in Verbindung stehen.

2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (4) ein Zylinder (5) mit innen-liegender Zylinderbohrung (6) ist, in der der Stellkolben (21) in Axialrichtung geführt ver­ schiebbar aufgenommen ist, wobei die beiden Gehäuse­ kammern (27, 22) den einander entgegengesetzten Zylinder­ stirnseiten zugeordnet sind.

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zylinderbohrung (6) und der in ihr laufende Stellkolben (21) einen kreisförmigen Quer­ schnitt besitzen.

4. Drosselvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßigerweise mit Anschluß­ stutzen (32, 32′) zum Aufstecken einer Druckmittelleitung (18) od. dlg. versehenen Gehäuseöffnungen (15, 16) an den Zylinderstirnseiten (10.10′) vorgesehen sind.

5. Drosselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Gehäuseöffnungen (15, 16) koaxial zur Zylinderlängsachse (7) angeordnet sind und zweckmäßigerweise einen annähernd dem Zylinderaussen­ durchmesser entsprechenden Durchmesser aufweisen.

6. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (26) V-förmig ausgebildet ist, derart, daß der Drosselkanal (25) einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Kanalbreite an der Gehäuse-Innenoberfläche (9) und/oder die Kanaltiefe von einem Höchstwert aus kontinuierlich bis zu einem Mindestwert abnimmt.

7. Drosselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Tiefe der Vertiefung (26) proportional zum Verschiebeweg des Stellkolbens (21) verändert.

8. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweckmäßiger­ weise kolbenstangenlose Stellkolben (21) magnetisch an ein aussen am Gehäuse (4) in Verschieberichtung (7) des Kolbens (21) bewegbar angeordnetes Verstellteil (35) gekoppelt ist.

9. Drosselvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (21) zu seiner berührungslosen Koppelung mit dem Verstellteil (35) eine innere Magnetanordnung (34) trägt, die mit einer vom Verstellteil (35) getragenen äußeren Magnetanordnung (36) zusammenarbeitet.

10. Drosselvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verstellteil ein den Zylinder umschließender Mitnehmerring (35) ist, der an seiner dem Zylinder (5) zugewandten Innenseite die zweck­ mäßigerweise ringförmige äußere Magnetanordnung (36) trägt, welcher radial innen die vom Stellkolben (21) im Bereich dessen Aussenumfanges (29) getragene ringförmige innere Magnetanordnung (34) gegenüberliegt.

11. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellteil (35) manuell verstellbar ist.

12. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellteil (35) elektrisch und insbesondere mittels eines Schritt­ motors (37) betätigbar ist.

13. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellkolben (21) ein Betätigungsorgan (40), z.B. eine Verstell­ spindel oder eine Kolbenstange angreift, das eine der Zylinderseiten (10′) nach aussen hin durchquert und dort an eine Betätigungseinrichtung, z.B. ein Stell­ motor (46), gekoppelt ist.

14. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (4) eine von aussen sichtbare, sich in Längsrichtung (7) des Verschiebeweges des Kolbens (21) bzw. des Ver­ stellteils (35) erstreckende Skala (47) angebracht ist.

15. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) und insbesondere das Zylinderrohr (8) des Zylinders (5) aus durchsichtigem Material besteht, insbesondere aus Glas.

16. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuströmweg des Strömungsmediums in das Gehäuse (4) ein Rückschlagventil (48), insbesondere ein Membran-Rückschlagventil, einge­ schaltet ist.

17. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Regel­ einrichtung (28) überbrückender, mit einem Rückschlag­ ventil (50) versehener By-pass-Kanal (41) vorhanden ist.

18. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (21) aus Kunststoffmaterial besteht.