DE506316C - Kraftschalter fuer Regelvorrichtungen, in dem ein fluessiges oder gasfoermiges Mittel durch eine Duese ausstroemt - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 2. SEPTEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47g GRUPPE

durch eine· Düse ausströmt

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Februar 1928 ab

Der Gattung nach lassen sich bei bisher bekannten Kraftumformern für Regelvorrichtungen, die mit Druckflüssigkeit arbeiten, zwei grundsätzliche Systeme unterscheiden. Das Wesen der einen Gruppe, die die bekannten Durchfluß- und Ausflußregelungen umfaßt, besteht darin, daß' durch Drosselglieder die Menge der Druckflüssigkeit beeinflußt wird und die sich aus den Mengenänderungen ergebenden Druckänderungen auf die Verstellglieder übertragen werden. Die andere Gruppe verwendet einen durch den Regelvorgang nicht beeinflußten Flüssigkeitsstrahl, nützt vielmehr die Stoßwirkung des ins Freie austretenden Strahles zur Erzeugung einer Verstellkraft aus.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine neue Gruppe von Kraftumformern mit Druckflüssigkeit geschaffen. Auch bei ihr wird von einer Beeinflussung der Flüssigkeitsmenge kein Gebrauch gemacht. Es wird aber nicht die Stoßwirkung des Strahles ausgenutzt, sondern die Flüssigkeit durchströmt eine Düse, deren Querschnitte sich über ihre Länge ändern, und die in den verschiedenen Düsenquerschnitten herrschenden statischen Drücke werden als Verstellkräfte für den Regelvorgang verwendet.

Es ist an sich bekannt, den in einer Düse herrschenden statischen Druck einer Druckflüssigkeit für Regelzwecke auszunutzen. Doch handelt es sich bei der früheren An- ■ Ordnung lediglich darum, daß an ein und derselben Stelle der Düse ein wechselnder Druck abgenommen wird, der auf eine Ölbremse einwirkt. Es werden im Gegensatz zur Erfindung nicht die über die Länge der Düse sich ändernden statischen Drücke zur Abgabe von Regelimpulsen herangezogen.

Eine zweckmäßige Ausführungsform des Kraftumformers ergibt sich, wenn man durch einen Taktgeber eine Relativbewegung zwischen der Düse und einem Zwischenglied hervorruft, das den seiner Stellung entsprechenden statischen Druck im Düsenraum auf die Verstellglieder weiterleitet.

Die Abb. 1 bis 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele von Kraftumformern gemäß der Erfindung. In der Abb. 1 strömt die Druckflüssigkeit durch eine Öffnung 1 einer Düse 2 zu, die sich konisch in der Strömungsrichtung verengt. Achsgleich zur Düse 2 ist ein rohrförmiger Körper 3 angeordnet, der über einen Verstellhebel;4 mit einer Taktgebermembran 5 gekuppelt ist. Das Innere 6 des Rohres 3 steht durch die Bohrungen 7, die in einer Ebene liegen, mit dem Düsenraum 2 in Verbindung und anderseits durch Bohrungen 8 mit einem Raum 9 und über diesen durch die Bohrung 10 mit einem Zylinder 11, der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Ferdinand Köhler in Berlin-Charlottenburg

einen durch eine Feder 12 belasteten Verstellkolben 13 enthält." In dem Düsenquerschnitt, in dem die Bohrungen 7 liegen, herrscht ein bestimmter statischer Druck, der dem Raum im Zylinder 11 gleich ist. Der Kolben 13 nimmt dann eine Lage ein, in der zwischen dem Druck im Raum 11 und der Kraft der Feder 12 Gleichgewicht herrscht. Wird der Körper 3 durch eine Bewegung der Taktgebermembran 5 verstellt, z. B. nach links, so kommen die Bohrungen in einen anderen Düsenquerschnitt zu liegen, und zwar im Beispiel in einen Düsenquerschnitt mit einem höheren statischen Druck. Dieser höhere statische Druck belastet den Kolben 13 und verstellt diesen dementsprechend entgegengesetzt der Kraft der Feder 12 nach rechts, bis das Gleichgewicht zwischen den beiden Kräften wieder hergestellt ist.
ao In der Abb. 2 ist eine weitere Ausgestaltung eines Kraftumformers dargestellt, und zwar im Zusammenhang mit einer Regelung einer Drosselklappe 14. Der Regeltimformer enthält nicht eine einzige Düse und ein einziges Zwischenglied, sondern je zwei dieser Teile, die starr miteinander verbunden sind. Die beiden Zwischenglieder werden gebildet durch ein Rohr 15, dessen Inneres durch eine Trennwand o. dgl. in zwei Teile 16 und 17 · unterteilt ist. Die Düsen 18 und 19 sind in einen Zylinder 20 eingearbeitet, der über einen Hebel 21 mit der Taktgebermembran 22 gekuppelt ist. Die Bohrung 16 steht durch öffnungen 23 und die Bohrung 17 durch Öffnungen 24 mit den Düsenräumen 18 und 19 in Verbindung. Die Druckflüssigkeit wird durch eine öffnung 25 zugeführt und verteilt sich durch den Kanal 26 und die Bohrungen 27 und 28 auf die beiden Düsen, die in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden. Das Rohr 15 ist nicht fest gelagert, sondern, seinerseits in einem verschiebbaren Steuerkörper 29, der- mit den Kanten 30 und 31 die Zuflußkanäle 32 und 33 zu einem Kraftkolben 34 steuert. In der dargestellten Mittelstellung sind die in den Räumen 35 und 36 herrschenden Drücke, die den Drücken in den Düsenquerschnitten der Bohrungen 23 und 24 entsprechen, einander gleich, so daß der Steuerkörper 29 in Ruhe ist und die Steuerkanten 30 und 31 abschließen. Es sei angenommen, die Membran· 22 biege sich infolge Druckanstiegs im Rohr 37 nach links durch. Hierdurch wird der Düsenträger 20 nach links verschoben. Die Bohrungen 23 rücken weiter an die Mündung der Düse 18, während sich die Bohrungen 24 von der Mündung der ;_: Düse 19 entfernen. Der Druck in der Bohrung 16 sinkt also ab, während der Druck in der Bohrung 17 ansteigt. Auf den Steuerkolben wirkt infolgedessen ein Differenzdruck, der eine Verschiebung nach links hervorruft, und zwar so weit, bis die Öffnungen 23 und 24 relativ zu den Düsen 18 und 19 wieder in ihre alte Lage gekommen sind. Der Steuerkörper 29 folgt also der auslösenden Steuerbewegung nach. Durch Freigabe der Öffnung 33 wird der Steuerkolben 34 von rechts her belastet, verschiebt sich also nach links und öffnet die Klappe 14 weiter, so daß in der Leitung 37 der verlangte Normaldruck wieder .-hergestellt wird. Das bei der Bewegung des Steuerkolbens 34 verdrängte Druckmittel fließt durch die Bohrung 32 zur Abflußleitung 38, durch die gleichzeitig die den Düsen entströmende Druckflüssigkeit abfließt.

Es ergibt sich selbstverständlich die gleiche Wirkung, wenn man an Stelle der^; Düsen das Zwischenglied mit dem Taktgeber kuppelt und dafür die Düsen im Steuerkörper 29 anordnet, wie überhaupt die Durchbildung der Regelanordnung im einzelnen weitgehend ■ abgeändert werden kann.

' So ist in der Abb. 3 eine Anordnung dargestellt, bei der kein in die Düse hineinragendes Zwischenglied vorhanden ist. Der Aufbau der Regelanordnung stimmt im allgemeinen mit der Anordnung nach der Abb. 2 überein. Die verschiedenen, in einzelnen go Düsenquerschnitten herrschenden Drücke werden jedoch bei dieser Anordnung durch Bohrungen 39 und 40 abgenommen, die im Steuerkörper 29 selbst angebracht sind. Diese ragen durch Schlitze 41 und 42 in den Düsenraum hinein. Bei einer Verschiebung des Körpers 20 ändert sich die Lage dieser Bohrungen gegenüber dem Düsenraum, und es ändern sich infolgedessen auch die Drücke, die durch die Bohrungen 39 und 40 in die Räume 35 und 36 übertragen werden. Der J Regelvorgang selbst verläuft in gleicher " Weise, wie es an Hand der Abb. 2 erläutert wurde.

Claims (5)

PatentAnsprüche: 105

1. Kraftschalter für Regelvorrichtungen, in dem ein flüssiges oder gasförmiges Mittel durch eine Düse ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbewegung H₀ eines Taktgebers (4, 5) eine Relativbewegung hervorruft zwischen der Düse (2) und einer Meßstelle (7), an welcher der mit dem Düsenquerschnitt veränderliche statische Druck in der Düse (2) abgenommen wird, und daß dieser Druck als Verstellkraft für die Regelglieder (13) dient.

2. Kraftschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Taktgeber (4, 5 oder 21, 22) eine Relativbewegung zwischen der Düse (2) und

einem mit einer Meßstelle (7 oder 23, 24) versehenen Zwischenglied (3 oder 15) hervorgerufen wird, das den seiner Stellung entsprechenden, im Düseflraum herrschenden statischen Druck auf die Verstellglieder weiterleitet.

3. Kraftschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied als Rohr (3) ausgebildet ist, dessen Inneres (6) durch mindestens eine Öffnung (7) mit dem Innenraum der Düse (2), anderseits durch eine zweite Öffnung (8) mit dem Druckraum Cr 1) einer Verstellvorrichtung (12, 13) in Verbindung steht.

4. Kraftschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei starr miteinander verbundene Düsen (18, 19) und Zwischenglieder (15) angeordnet sind, derart, daß die als Verstellkräfte in den Düsen abgenommenen Drücke sich bei einer Regelbewegung im entgegengesetzten Sinne ändern.

5. Kraftschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zwischenglieder ein in der Mitte abgeschlossenes Rohr (15) bilden, das die Meßstellen (23, 24) enthält und relativ zu dem sich ein achsgleich angeordneter Verstellkörper (20) bewegt, der die beiden entgegengesetzt gerichteten Düsen (18,19) enthält.

Hierzu τ Blatt Zeichnungen