DE2337275A1 - Durchflussregelventil - Google Patents

Description

COHACJSZ &FLORACK

PATBNTANWALTSBÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dip!.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER

Lucas Aerospace Limited

Well Street

Birmingham/England 21. Juli 1973

Durchflußregelventil

Die Erfindung betrifft ein Durchflußregelventile bestehend aus einem' Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, einem mit der Bohrung in Verbindung stehendem Einströmkanal und mindestens einem weiteren Kanal, der mit dem Einströmkanal in Verbindung steht und in dessen Verbindungsweg der Durchfluß geregelt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Regelventil in einer zweckmäßigen Form zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Bohrung ein erstes Verschlußglied in Form einer Hülse angeordnet ist mit einer öffnung, die mit dem Einströmkanal in Verbindung steht, und einem Ausströmkanal, der mit dem weiteren Kanal zur Deckung gebracht werden kann, und daß in dem ersten Verschlußglied ein zweites Verschlußglied vorgesehen ist, das zum Verschluß und zur Freigabe des Ausströmkanals relativ zu dem ersten Verschlußglied

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beweglieh ist, so daß der weitere Kanal entweder durch das erste oder durch das zweite Verschlußglied abgesperrt werden kann.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Ventils gemäß der Erfindung;

Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht wie in Fig. 1 einer alternativen Ausfiihrungsform des Ventils gemäß der Erfindung; und

Fig.· 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3·

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ventil besteht aus einem Gehäuse lo, in dem eine Bohrung 11 eingeformt ist. In diese Bohrung 11 münden vier quadratische Kanäle, nämlich ein Druckkanal 12, Ausströmkanäle 13 und zwei weitere Kanäle 14 und 15. In der Bohrung 11 ist ein erstes Verschlußglied l6 drehbar befestigt, das aus einem hülsenartigen Teil 17 mit den Enden l8 und den Befestigungszapfen 19 und 2o besteht. Der hülsenartige Teil 17 ist von sechs rechteckigen Löchern durchbrochen, so daß ein Paar Hauptverschlußteile 21, 22 zum Verschließen der Kanäle 14 bzw. 15 sowie zwei Paare weiterer Teile 23, 24 und 25, 26 an den gegenüberliegenden Seiten der Hauptverschlußteile 21, 22 gebildet werden. Diese Teile 23 und 24 haben zu dem zugehörigen Teil 21 einen Abstand, der gleich der Breite des zugehörigen Kanals 14 ist, und die Teile 25 sowie 26

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haben gleicherweise einen Abstand von dem Teil 22, der der Breite des Kanals 15 entspricht. Der Abstand zwischen den Versehlußteilen 21 und 22 sowie den entsprechenden Teilen 23 und 26 ist jedoch geringer als die Breite der Stücke zwischen dem Kanal 12 und den Kanälen 14 bzw. 15; in gleicher Weise ist der Abstand zwischen den Verschlußteilen 21 und 22 sowie den entsprechenden Teilen 24 und 25 geringer als die Breite der Stücke zwischen dem Kanal I3 und den Kanälen 3.4 bzw. 15. Somit kann das Verschlußglied 16 die in Pig. 2 dargestellte Lage einnehmen, bei der die Teile 21, 22 die Kanäle 14 bzw. I5 verschließen und die Teile 23, 24, 25 und 26 an den diesen Kanälen benachbarten Zwischenstücken anliegen.

In dem Verschlußglied 16 befindet sich ein zweites Verschlußglied 27, das aus einem Schieber 28 und einem Paar Endseheiben 29 besteht. Der Schieber 28 hat zwei

der Teile gewinkelte Flügel, deren Breite derjenigerSl, 22 des Verschlußgliedes l6 gleich ist. Die Flügel sind so angeordnet, daß sie, wie in Fig. 2 dargestellt, mit den betreffenden Teilen 21, 22 zur Deckung gebracht werden können, jeder Flügel ist jedoch so breit, daß die Räume zwischen den Teilen 21, 22 und den Teilen 23, 24, 25 und 26 überbrückt werden.

An den beiden Verschlußglxedern 16 und 27 ist ein Paar Arme 30, 31 befestigt und zwischen den beiden Armen ist eine federbelastete Kugelsperre 32 zur Feststellung der beiden Arme relativ zueinander in einer solchen Stellung vorgesehen, daß die Verschlußglieder, die in Fig. 2 dargestellte Lage einnehmen. Der Arm 31 hat ein gegabeltes Ende zum Anschluß an ein Betätigungsglied .(nicht dargestellt).

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Bei der Anwendung werden die Kanäle 14 und 15 mit einem Druckluftmotor verbunden, während der Kanal 12 an eine Druckluftquelle und der Kanal 13 an einer Ausströmleitung angeschlossen werden. In der dargestellten Stellung verschließen die Teile 21, 22 die Kanäle 14 und 15, und der Kanal 28 verhindert eine Strömung der Luft von dem Kanal 12 zur Ausströmleitung. Eine Bewegung des Arms 351 durch ein Betätigungsglied bewirkt eine gleichzeitige Bewegung beider Verschlußglieder, so daß einer der Kanäle 14 oder 15 mit dem Kanal 12 und der andere mit dem Kanal 13 verbunden wird. Die (nicht dargestellte) Regeleinrichtung für das Ventil erhält ein Rückführungssignal von der Motorwelle, und wenn es erforderlich ist, den Motor anzuhalten, dreht .diese Regeleinrichtung den Arm Jl in die entsprechende Richtung, bis die Abtriebswelle des Motors zum Stillstand kommt.

Es kann vorkommen, daß Fremdkörper in das Ventil eindringen und einen ordnungsgemäßen Verschluß der Kanäle 14, 15 durch die Teile 21, 22 verhindern. Wenn beispielsweise das Ventil durch Drehen der Verschlußglieder 16 und 27 entgegen dem Uhrzeigersinn geöffnet worden ist, kann ein Fremdkörper an der oberen Kante des Teils 22 steckenbleiben. Wenn dann die Verschlußglieder 16, 27 wieder in Uhrzeigerrichtung gedreht werden, verhindert der Fremdkörper, daß die Kanäle 14, 15 durch die Teile 21, 22 verschlossen werden, so daß die Kanäle 14, 15 mit den Kanälen 13 bzw. 12 in Verbindung bleiben. Infolgedessen wird die Abtriebswelle des Motors nicht zum Stillstand gebracht, und der Arm 31 wird durch das Betätigungsglied weitergedreht. Das Verschlußglied 16 kann dieser Drehung nicht mehr folgen, so daß die Sperre 32 sich löst und das weitere Verschlußglied 27 sich allein weiterdreht. Wenn die Flügel des Verschlußgliedes 27 die durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellte Stellung einnehmen, werden die Kanäle 14, 15

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verschlossen, so daß der Motor zum Stillstand gebracht und das Drehen des Arms31 ebenfalls beendet wird.

Es ist daher zu erkennen, daß selbst in dem Falle, dass die dem Ventil zugeführte Druckluft nicht frei von Fremdkörpern ist, nur eine sehr geringe Gefahr besteht, daß der Motor durchgeht, wenn eine Blockierung des Ventils eintritt.

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte ventil hat ein Ge* häuse llo mit einem Einströmkanal 113, einem Paar Ausströmkanäle 112 und einem ins Freie führenden Aüsströmkanal 111, die sämtlich in einem zylindrischen Hohlraum des Gehäuses münden. In diesem Hohlraum ist ein erstes Verschlußglied 114 in Form einer Hülse mit den Endteilen 115, 116 vorgesehen, die in den Lagern 117, Il8 des Gehäuses gelagert sind. Das Verschlußglied 114 weist ein Paar öffnungen 119, 12o, die mit dem ins Freie führenden Kanal 111 bzw. der Einströmöffnung 113 verbunden sind, und ein Paar Kanäle 121, 122 auf, die. in der Grundstellung des Verschlußgliedes 114 jeweils mit dem Ausströmkanal 121 in Verbindung stehen. An den gegenüberliegenden Seiten eines jeden Kanals 121, 122 bildet die Wand der Hülse ein Keilepaar, das beim Drehen des Verschlußgliedes 114 aus der Grundstellung in die entgegengesetzte Richtung den entsprechenden Ausströmkanal 112 abdecken und verschließen.

In der Hülse 114 befindet sich ein zweites Verschlußglied 123, das praktisch die Form eines Schiebers hat und an den Enden mit den Zapfen 124, 125 in den Lagern 126, des Verschlußgliedes 114 gelagert ist. Der Schieber weist Keile 128, 129 auf, die in der dargestellten Lage die Kanäle 121 bzw. 122 bedecken können. Drehen des Yerschlußgliedes I23 aus der dargestellten Lage ohne ent-

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sprechende Bewegung des Verschlußgliedes 114 bewirkt eine wahlweise Verbindung des Einströmkanals und des ins Freie führenden Ausströmkanals mit den Ausströmkanälen 112. Das Verschlußglied 114 wird durch ein Sperrglied in Form einer Rolle l^o, die zwischen einer federbelasteten Platte 1^1 und einem Ende des Verschlußgliedes 114 eingeschlossen ist,, nachgiebig in seiner Grundstellung gehalten. Das Ende des Verschlußgliedes 114, das die Rolle l^o einschließt, ist mit einer Radialnut versehen, in die die Rolle 13o durch die gefederte Platte 131 hineingedrückt wird.

Bei der Anwendung regelt das Ventil die Luftzufuhr zu einem Druckluftmotor und wird seinerseits von einer Servo vorrichtung mit Rückfühnng gesteuert, die nicht von der Stellung des Einströmgliedes des Ventils, das von dem Zapfen 125 gebildet wird, sondern von der Umdrehung des Motors abhängt. Drehen des Zapfens 125 in. entgegengesetzte Richtungen bewirkt einen Antrieb des Motors in entgegengesetzte Richtungen. Falls ein Fremdkörper an einem der Verschlußglieder 114 oder 12} hängenbleibt und das Verschließen der Kanäle 121, 122 verhindert, dreht die Servovorrichtung den Zapfen 125 über seine normale Schließstellung hinaus. Eine derartige Winkelbewegung wird durch den Fremdkörper auf das Verschlußglied 114 übertragen, das dann mit dem Verschlußglied 123 bewegt wird, bis die Kanäle 112 durch das Verschlußglied 114 verschlossen werden.

Patentansprüche j

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   Durchflußregelventil, bestehend aus einem Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, einem mit der Bohrung in Verbindung stehendem Einströmkanal und mindestens einem weiteren Kanal, der mit dem Einströmkanal in Verbindung steht und in dessen Verbindungsweg der Durchfluß geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (11, 111, II3) ein erstes Verschlußglied (l6, 114) in Form einer Hülse (17) angeordnet ist mit einer öffnung, die mit dem Einströmkanal (12, II3) in Verbindung steht,, und einem Abströmkanal" (13, 111), der mit dem weiteren Kanal (14, I5, 112) zur Deckung gebracht werden kann, und daß in dem ersten Verschlußglied (l6, 114) ein zweites Verschlußglied (27, 123) vorgesehen ist, das zum Verschluß und zur Freigabe des Ausströmkanals (13, 111) relativ zu dem ersten Verschlußglied (l6, 114) beweglich ist, so daß der weitere Kanal (14, 15, 112) entweder durch das erste oder durch das zweite Vers<Jhlußglied abgesperrt werden kann.
2. 2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Verschlußglied (16, 114) und dem zweiten Verschlußglied (27, 123) eine lösbare Antriebaverbindung (3o, 31, 32) besteht, durch die ein auf das zweite Verschlußglied (27, 123) ausgeübtes Drehmoment normalerweise eine gleichzeitige Bewegung beider Verschlußglieder bewirkt, sofern nicht das erste Verschlußglied an einer Drehbewegung gehindert ist.

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3. 3. Regelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (Ho) ein Paar weitere Kanäle (112) und einen ins Freie führenden Ausströmkanal (111) aufweist, daß ferner das erste Verschlußglied (114·) mit einem ersten Paar Kanälen (119, 12o) versehen ist, die den Einströmkanal (II3) mit einem weiteren Kanal (112) und den ins Freie führenden Ausströmkanal (111) mit einem weiteren Kanal (112) verbinden, wenn das erste Verschlußglied (114) aus seiner Grundstellung in eine Richtung bewegt wird, und ein zweites Paar Kanäle (121, 122) hat, die die Einströmöffnung (113) mit dem anderen weiteren Kanal (112) und dem ins Freie führenden Ausströmkanal (111) mit dem anderen weiteren Kanal (112) verbinden, wenn das erste Verschlußglied (114) aus seiner Grundstellung in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, und daß ein zweites Verschlußglied (12J) in Form eines Schiebers zum Verschließen des ersten Kanalpaares (119* 12o) vorgesehen ist, wenn das zweite Verschlußglied (123) relativ zu dem ersten Verschlußglied (114) in die genannte entgegengesetzte Richtung gedreht wird, und zum Verschließen des zweiten Kanalpaares (121, 122), wenn das zweite Verschluß glied (123) relativ zu dem ersten Verschlußglied (114 in die genannte eine Richtung gedreht wird.
4. 4. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verschlußglied (16, 114) lösbar gegen eine Umdrehung relativ zu dem Gehäuse (lo, Ho) gesperrt ist, aber sich mit dem zweiten Verschlußglied (27, 123) drehen kann/ wenn das zweite Verschlußglied (27, 123) an einer Drehung relativ zu dem ersten Verschlußglied (l6, 114) gehindert ist.

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5. 5. Regelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (Ho) ein Paar weitere Kanäle (112) und einen ins Freie führenden Ausströnikanal (111) aufweist, das erste Verschlußglied (114) zwei öffnungen hat, die mit dem Einströmkanal (113) und dem ins Freie führenden Ausströmkanal (111) in Verbindung stehen, und ferner ein Paar Kanäle aufweist, die in der Grundstellung des ersten Verschlußgliedes (114) mit den weiteren Kanälen (112) zur Deckung kommen, und daß das zweite Verschlußglied (123) ein Schieber ist, der die öffnungen in dem ersten Verschlußglied verschließt, wenn beide Verschlußglieder sich in ihrer Grundstellung befinden, und das von seiner Grundstellung aus in beide Richtungen bewegt werden kann.

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