DEST007335MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 19. November 1953 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Zweck der Erfindung' ist die Schaffung eines Drehschiebers, der bei leichter Bedienbarkeit, geringem Kraftaufwand und kleinstmöglichen Abmessungen eine feinfühlige und stetige Regelung der Durchflußmenge gewährleistet. Sie geht von einem Drehschieber aus, dessen als Planetenrad ausgebildete Schieberplatte mit der Innenverzahnung eines im Schiebergehäuse festen Hohlrades im Eingriff steht und mit Hilfe eines Zentralrades betätigt wird. Bei den bisher bekannten Konstruktionen dieser Art ist als eigentliches Absperrorgan eine Vollkreisscheibe vorgesehen, die zu ihrer Verstellung rückseitig eine dem Außendurchmesser nach kleinere Verzahnung aufweist, so daß die Schieberplatte während des Schließvorganges wohl eine zusätzliche Drehbewegung um ihre Achse vollführt, um ein selbständiges Abreiben der Dichtflächen von anhaftenden Verunreinigungen zu erreichen. Der Durchfluß wird bei diesen Schiebern ebenso plötzlich abgeschnürt wie bei üblichen Flach-Schiebern. Es sind nun schon Absperrschieber bekannt, deren dichtender Rand, der in der Nähe der

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Schließstellung den Durchflußquerschnitt begrenzt, mit kammartigen Durchbrechungen oder ähnlichen Ausnehmungen versehen ist, so daß die Möglichkeit besteht, die Durchflußmenge gerade in der Nähe der Schließlage feinfühlig zu regeln und die Regel-. charakteristik zu beeinflussen.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Planetenradverzahnung der Schieberplatte zugleich wenigstens einen Teil des dichtenden Randes

ίο der Schieberplatte bildet, wobei vorzugsweise die letztverschließbare und erstöffnende Zahnlücke tiefer als die übrigen bemessen ist.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß eine fühlbare Drosselwirkung (bzw. eine fühlbare Bremswirkung bei Verwendung als Motorbremse) erst im letzten, relativ kleinen Bereich des Schließweges des Absperrorgans auftritt. Beim erfindungsgemäßen Drehschieber wird die Strömung im letzten Teil der Schließbewegung nun durch die Verzahnung in ·

ao mehrere Strahlen aufgespalten und dadurch wirksam gedrosselt, so daß bei verhältnismäßig großem Verstellweg eine feinfühlige Regelung der Drosselwirkung gewährleistet ist. Die Vertiefung der einen Zahnlücke erhöht weiterhin die Möglichkeit der Feinregelung. Versuche haben ergeben, daß es zweckmäßig ist, wenn die Zähnezahlen des Zentralrades und des Planetenrades gleich oder annähernd gleich sind.

In der Zeichnung ist der Ernndungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. ι und 2 eine Ausführungsform in Ansicht bei abgenommenem Gehäusedeckel und im Schnitt, Fig. 3 die Schieberplatte knapp vor Beendigung des Schließweges als Einzelheit,

Fig. 4 und 5 einen Drehschieber für zwei Leitungen in Ansicht (ebenfalls bei abgenommenem Gehäusedeckel) und Schnitt,

Fig. 6 eine andere Ausbildung für eine Einzelleitung schematisch in Ansicht,

Fig. 7 und 8 eine weitere Ausführungsvariante mit zwei verschiedenen Stellungen der Schieberplatte in Ansicht und
Fig. 9 im Schnitt.
In den Figuren ist mit 1 bzw. i_a die kreisrunde Durchströmöffnung der Leitung und mit 2 die Schieberplatte bezeichnet, die als Planetenrad ausgebildet ist. Gemäß Fig. 1 hat die Schieberplatte 2 bereits den größten Teil der Durchströmöffnung 1 beim Schließvorgang abgedeckt und die Verzahnung, die zur Aufrechterhaltung der Wirkung als Blende scharfe Ränder oder nur unwesentlich abgerundete Ränder aufweist, übersteuert den Rand der Durchströmöffnung, so daß der Gasstrom bei senkrechter Ausströmung in mehrere Strahlen aufgespalten wird. Bei weiterer Schließbewegung wird der Gasstrom in eine geringere Zahl von Strahlen mit vergleichsweise kleineren Durchtrittsquerschnitten und gleichzeitigem Druckanstieg weiter gedrosselt, bis nur mehr die letztverschließbare und erstöffnende Zahnlücke 3, die tiefer als die übrigen ausgebildet ist, dem Gasstrom Durchtrittsmöglichkeit gibt (Fig. 3) und endlich völliger Abschluß und der Enddruck erreicht sind.

ν Die Schieberplatte 2 ist als Planetenrad eines rückkehrenden Umlaufrädergetriebes ausgebildet, dessen Zentralrad 4 durch eine Steuerwelle 5 angetrieben wird und das ein in einem gemeinsamen Gehäuse 6 festes Hohlradsegment 7 besitzt. Die Schieberplatte 2 kämmt einerseits mit dem Zentralrad 4, anderseits mit dem festen Hohlradsegment 7, so daß sie bei Verdrehung der Antriebswelle 5 sowohl eine Schwenkbewegung um die Zentralradachse als auch eine Drehung um ihre eigene Achse vollführt und zwangläufig vor die Durchströmöffnung ι bzw. von dieser weg gewälzt wird. Das Planetenrad 2 ist ohne Steg als lose Scheibe lediglich zwischen der als Schieberspiegel dienenden Innenwand 8 des Gehäusedeckels 9 und der ebenen Innenfläche 10 des Gehäuses 6 axial geführt. Das Zentralrad'4 besteht mit der Steuerwelle 5 aus einem Stück und ist mit Hilfe einer dichtenden Schulter 4_a und einer Büchse 11 gasdicht im Gehäuse 6 gelagert. An das Gehäuse 6 mit der Einströmöffnung 12 ist mit Hilfe einer Dichtung 13 die Leitung 14, beispielsweise die von der Brennkraftmaschine kommende Auspuffleitung, angeschlossen. An den Gehäusedeckel 9 mit der Durchströmöffnung ι ist ebenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung 15 eine Leitung 16 angeflanscht.^N Zur leichten Betätigung der Schieberplatte 2 ist es zweckmäßig, wenn die Zähnezahlen des Zentralrades 4 und des Planetenrades 2 gleich oder annähernd gleich sind.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Absperreinrichtung für zwei Leitungen, beispielsweise zur Verwendung als Motorbremse bei einer Brennkraftmaschine mit Abgasturboladeeinrichtung. Dabei sind die in zwei Gruppen zusammengefaßten Auspuffleitungen 17, 18 zu einem gemeinsamen Gehäuse 19, ig_a geführt, in dem zwei baugleiche Schieberplatten 2 und zwei Hohlradsegmente 7 einander gegenüberliegen, wobei die als Planetenrad ausgebildeten Schieberplatten mittels einer gemeinsamen Steuerwelle 5 und eines gemeinsamen Zentralrades 4 verstellbar sind. Die Funktion dieser Doppelsperreinrichtung ist analog der bereits beschriebenen.

Gemäß Fig. 6 bis 9 ist als Hohlrad des Umlaufrädergetriebes 4, 2, 7„ ein auf den letzten Teil des Schließweges beschränktes Zahnsegment 7_a vorgesehen, und das Planetenrad 2 ist auf dem übrigen Teil des Schließweges mittels einer Führungseinrichtung an einer Relativbewegung gegenüber dem Zentralrad 4 gehindert. Das Planetenrad 2 macht daher, bis es zum Eingriff mit dem Zahnsegment y_a gelangt, eine reine Schwenkbewegung um die Achse des Zentralrades 4· und vollführt erst dann eine zusätzliche Drehung um seine Achse.

Wie in Fig. 6 dargestellt, besteht zur Sicherung des Zwangslaufes die formschlüssige Führungseinrichtung aus zwei zum Zentralrad konzenirischen ebenen Kurvenbahnen 20, in Form von Nuten im Gehäuse 6 als Kurventräger und zwei darin als Eingriffsglied geführten, mit dem Planetenrad 2 starr verbundenen Gleitsteinen 21 od. dgl., wobei die Kurvenbahnen 20 zur Freigabe der Gleitsteine bei Eingriffsbeginn mit dem Höhl

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radsegment 7 _a in eine Hypozykloide 2o_a in bezug auf das Hohlrad übergehen.

Bei der Ausbildung nach Fig. 7 bis 9 besteht die Führungseinrichtung nur aus einer zum Zentralrad 4 konzentrischen ebenen Kurvenbahn 20, einem darin geführten, mit dem Planetenrad 2 starr verbundenen Gleitstein 21 und aus einem Planetenradträger 22, der als einfache Lasche ausgebildet ist. Die Kurvenbahn 20 ist wiederum so geformt, daß sie den Gleitstein 21 bei Eingriffsbeginn des Planetenrades 2 mit dem auf wenige Zähne beschränkten, als Hohlrad dienenden Zahnsegment y_a freigibt, um die folgende Abwälzbewegung des Planetenrades nicht zu behindern. Die beiden End-Stellungen des Planetenrades 2 werden durch Anschlag des Planetenrades an einer Gehäuserandrippe (die in Fig. 8 dargestellte Planetenradlage ist knapp vor Erreichung einer dieser Endstellung) festgelegt.

Wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich, ist das Zentralrad 4 des Umlauf rädergetriebes lediglich als Zahnsegment ausgebildet, mit der Steuerwelle 5 aus einem Stück gefertigt und einerseits im Gehäuse 6, anderseits im Gehäusedeckel 9 gelagert. Der Planetenradträger 22 ist als einfache Lasche ausgebildet und das nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehene Planetenrad 2 besitzt einen mit ihm aus einem Stück bestehenden Achszapfen 2_a zur Lagerung an der Lasche. Es ist in axialer Richtung zwischen Gehäuserippen 23, 24 einerseits und dem als Schieberspiegel 8 dienenden Gehäusedeckel 9 geführt. Der Gleitstein 21 zur Führung des Planetenrades 2 in der Kurvenbahn 20 sitzt auf einer dreieckigen Platte 25, die im Planetenrad 2 fest verschraubt ist und sich an dessen Achszapfen 2_e zentriert.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Drehschieber, dessen als Planetenrad ausgebildete Schieberplatte mit der Innenverzahnung eines im Schiebergehäuse festen Hohlrades im Eingriff steht und mit Hilfe eines .Zentralrades betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradverzahnung der Schieberplatte (2) zugleich wenigstens einen Teil des dichtenden Randes der Schieberplatte - bildet.

2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letztverschließbare und erstöffnende Zahnlücke (3) tiefer als die übrigen bemessen ist.

3. Drehschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahlen des Zentralrades (4) und der als' Planetenrad dienenden Schieberplatte (2) gleich oder annähernd gleich sind.

4. Drehschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Innenverzahnung des Umlaufrädergetriebes (4, 2, 7_a) ein auf den letzten Teil· des Schließweges beschränktes Zahnsegment (y_a) vorgesehen und die als Planetenrad dienende Schieberplatte (2) auf dem übrigen Teil des Schließweges mittels einer Führungseinrichtung (20 bis 22) an einer Relativbewegung gegenüber dem Zentralrad (4) gehindert ist (Fig. 6 bis 9).

5. Drehschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung des Zahnsegments (j_a) auf jenen Teil des Schließweges beschränkt ist, auf welchem die Drosselung in der Leitung durch die Verzahnung erfolgt.

6. Drehschieber nach den Ansprüchen4 und S, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus zwei zum Zentralrad (4) konzentrischen ebenen Kurvenbahnen (20) und zwei darin geführten, mit dem Planetenrad (2) starr verbundenen Gleitsteinen (21) od. dgl. besteht, wobei die Kurvenbahnen die Gleitsteine bei Eingriffsbeginn des Planetenrades mit dem als Hohlrad dienenden Zahnsegment (y_a) freigeben (Fig. 6).

7. Drehschieber nach den Ansprüchen4 und S, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus einer zum Zentralrad (4) konzentrischen Kurvenbahn (20), einem darin ge- go führten, mit dem Planetenrad starr verbundenen Gleitstein (21) od. dgl. und aus einem Planetenradträger (22) besteht, wobei die Kurvenbahn den Gleitstein bei Eingriffsbeginn des Planetenrades mit dem als Hohlrad dienenden Zahnsegment freigibt (Fig. 7 bis 9).

8. Drehschieber nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (20) zur Freigabe des Gleitsteines (21) in eine Hypozykloide (2o_a) in bezug auf das Hohlrad (7a) übergeht (Fig. 6).

9. Drehschieber nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (4) des Umlaufrädergetriebes (4, 2, 7_a) als Zahnsegment ausgebildet, mit der Steuerwelle (5) in an sich bekannter Weise aus einem Stück gefertigt und einerseits im Gehäuse (6), anderseits in einem Gehäusedeckel (9) gelagert ist (Fig. 9)-

10. Drehschieber nach den Ansprüchen 3, 4 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger als einfache Lasche (22) ausgebildet ist und das vorzugsweise nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehene Planetenrad (2) einseitig einen gegebenenfalls mit ihm aus einem Stück bestehenden Achszapfen (2_a) zur Lagerung an der Lasche besitzt und zwischen Gehäuserippen (23, 24) und dem als Schieberspiegel (8) dienenden Gehäusedeckel (9) axial geführt ist.

11. Drehschieber für zwei Gasdruckleitungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennten Leitungen (17, 18) zu einem gemeinsamen Gehäuse (19) geführt sind, in dem zwei baugleiche Schieberplatten (2) und zwei als

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Hohlrad dienende Zahnsegmente (7) einander gegenüberliegen, wobei die Schieberplatten mittels einer gemeinsamen Steuerwelle (5) und eines gemeinsamen Zentralrades (4) gemeinsam verstellbar sind (Fig. 4 und 5).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 270221, 90015; französische Patentschrift Nr. 792448; Wünsch, Regler für Druck und Menge, 1930, Abb.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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