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"Stromregelventil"
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Die Erfindung betrifft ein Stromregelventil gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Stromregelventile finden Verwendung in allen hydraulischen Steuersystemen,
in denen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit gefahren werden soll. Sie bestehen
grundsätzliqh aus einer einsrellbaren Drossel und einer in Reihe bzw. parallel hierzu
geschalteten Druckwaage, die die Druckdifferenz an der Drossel und damit den durch
diese Drossel zu einem Verbraucher fließenden Nutzmengenstrom konstant hält.
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Derartige, beispielsweise aus der DE-OS 2.1 39 119 bekannte Stromregelventile
bestehen aus der Drossel selber und einer Druckwaage, wobei diese Druckwaage einen
Reglerkolben aufweist, der als querangeströmter Kolbenschieber mit Kantensteuerung
arbeitet. Die Ausbildung der Druckwaagen mit querangeströmten Kolbenschiebern mit
Kantensteuerung führt beim Einsatz von Druckwasser als Druckflüssigkeit zu einer
großen Zahl von Problemen. Die sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten
beim
Öffnen bzw. Schließen von Steuerschlitzen durch die Steuerkanten der quer angeströmten
Kolbenschieber führt zu Verschleißerscheinungen aufgrund des sogenannten Hohlsogs,
die zu extrem niedrigen Standzeiten der Druckwaagen führen. Diese Hohlsog-Erscheinungen
sind beim Einsatz von Druckwasser aufgrund der um zwei Zehnerpotenzen niedrigeren
dynamischen Zähigkeit von Wasser im Vergleich zu Hydrauliköl entsprechend hoch.
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Weiterhin bildet Wasser aufgrund der geringen Grenzschichtstärken
praktisch keinen Schmierfilm zwischen den quer angeströmten Kolbenschiebern und
den sie führenden Wandteilen, so daß hier ein Fressen eintreten kann. Wenn beim
Einsatz von Druckwasser die Leckmengen in Grenzen gehalten werden sollen, ergeben
sich unzumutbare Baulänge.
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Aus der DE-OS 20 13 590 ist ein hydraulisches Druckminderventil bekannt,
bei dem ein stangenförmig ausgebildeter Reglerkolben mit einem Ventilkegel versehen
ist, dem ein entsprechender Ventilsitz zugeordnet wird. Beim Abheben des Ventilkegels
vom Ventilsitz wird der Ventilspalt von der Flüssigkeit etwa koaxial zum Reglerkolben
durchströmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stromregelventil gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, das auch beim Einsatz von Druckwasser
als Druckflüssigkeit eine hohe Regelgenauigkeit bei hoher Standzeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des
Patentanspruches 1 gelöst. Zentrales Merkmal ist also, daß der Drosselstempel des
Reglerkolbens der Druckwaage axial angeströmt wird, wodurch eine rotationssymmetrische
Drosselströmung erzeugt wird. Diese rotationssymmetrische Drosselströmung erzeugt
auch einen rotationssymmetrischen Verschleiß an der von der Strömung angeströmten,
ebenen Stirnfläche des Drosselstempels. Der Drosselstempel des Reglerkolbens stellt
sich in dem Maße, wie er verschleißt, infolge des an der Druckwaage herrschenden
Kräftegleichgewichts selbständig nach. Die aus dem Drosselkanal mit dem Druck der
Druckflüssigkeit vor der Drossel austretende Druckflüssigkeit prallt etwa senkrecht
auf die insoweit als Prallfläche dienende Stirnfläche des Drosselstempels.
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Durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 werden Verfälschungen der
Regelung ausgeglichen, die dadurch auftreten, daß die die ebene Stirnfläche des
Drosselstempels im wesentlichen senkrecht anströmende Druckflüssigkeit umgelenkt
wird und durch einen zwischen Drosselkanal einerseits und Drosselstempel andererseits
sich einstellenden, ringförmigen Drosselspalt seitlich entweicht, also im Bereich
des Drosselspaltes umgelenkt wird. Dies führt zu einem Abfall des an der Stirnfläche
des Drosselstempels angreifenden Flüssigkeitsdrucks, und zwar insbesondere im Bereich
des Außenrandes der angeströmten Stirnfläche. Durch entsprechende - wenn auch nur
geringfügige - Vergrößerung dieser Anströmfläche des Drosselstempels gegenüber dem
Austrittsquerschnitt des Drosselkanals wird hier eine entsprechende Korrektur vorgenommen.
Der
Patentanspruch 3 gibt hierfür einen Bereich für die günstigen
Querschnittsverhältnisse an, während der Anspruch 4 einen konkreten Optimierungspunkt
angibt.
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Bei diesem Optimierungspunkt bleibt der zum Verbraucher geförderte
Nutzmengenstrom auch bei wechselnden Drücken innerhalb bestimmter Fördermengengrenzen
konstant. Durch andere Wahl dieser Querschnittsflächenverhältnisse können aber auch
anstelle solcher waagerechten Kennlinien steigende oder fallende Kennlinien erzeugt
werden. Bei den erwähnten Kennlinien wird der Nutzmengenstrom, d.h.
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die pro Zeiteinheit zum Verbraucher geführte Druckflüssigkeitsmenge,
über dem Gegendruck aufgetragen, wobei Parameter für eine entsprechende Kurvenschar
jeweils eine entsprechende Einstellung der Drossel ist.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des axial angeströmten Reglerkolbens
führt dazu, daß dieser nur sehr kleine Verschiebewege zwischen der Endstellung,
bei der der Drosselspalt völlig geschlossen ist, und der Endstellung, bei der der
Drosselspalt völlig geöffnet ist, ausführt. Dies ermöglicht wiederum die vorteilhafte
Ausgestaltung nach den Merkmalen des Patentanspruches 5.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand der Zeichnung.
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In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein in ein Pumpen-Verbraucher-System
geschaltetes Stromregelventil in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein Stromregelventil
in 3-Wege-Ausführung in Kompakt-Ausführung im Mittel-Längsschnitt und Fig. 3 ein
Stromregelventil in 2-Wege-Ausführung in Kompakt-Ausführung im Mittel-Längsschnitt.
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Der prinzipielle Aufbau und die prinzipielle Funktionsweise werden
nachfolgend zuerst anhand der Fig. 1 erläutert.
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Von einer Pumpe 1 wird aus einem Vorrats- und Rücklauf-Behälter 2
Flüssigkeit, nämlich Wasser, angesaugt und durch eine Druckleitung 3 einem Verbraucher
4 zugeführt, bei dem es sich um einen Kolben-Zylinder-Antrieb einer Strangpresse
handeln kann. In Fig. 1 ist hierzu lediglich schematisch ein üblicher Zylinder 5
mit einem in diesem geführten, doppelseitig beaufschlagbaren Kolben 6 dargestellt,
dessen nach außen geführte Kolbenstange 7 gegen eine schematisch als Feder dargestellte
Gegenkraft 8 wirkt. Unmittelbar hinter der Pumpe 1 zweigt eine in den Behälter 2
zurückgeführte Kurzschlußleitung 9 ab, in die ein handelsübliches Uberdruck- oder
Sicherheitsventil 10 geschaltet ist. Dieses Ventil 10 öffnet nur im Fall von Störungen
und ist also während des normalen Betriebes geschlossen. Auf seine Ausbildung kommt
es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht an.
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Dem Abzweig der Kurzschlußleitung 9 nachgeordnet ist ein Stromregelventil
11, das im wesentlichen aus einer Druckwaage 12 und aus einer einstellbaren Drossel
13 besteht.
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Die Druckwaage 12 weist ein Gehäuse 14 mit zwei axial hintereinander
angeordneten Kammern 15, 16 auf. In den Kammern ist ein als Differenzkolben ausgebildeter
Reglerkolben 17 angeordnet, dessen zylindrischer Abschnitt 18 größeren Durchmessers
in der Kammer 16 axial verschiebbar angeordnet ist. Er liegt mit seinem Außenumfang
an der Innenwand 19 dieser Kammer 16 an.
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Sein Außenumfang ist gegenüber dieser Innenwand 19 mittels einer Ringdichtung
20 abgedichtet, so daß hierdurch zwei Teilkammern 16a und 16b gebildet werden, die
durch den zylindrischen Abschnitt 18 des Reglerkolbens 17 flüssigkeitsdicht voneinander
getrennt werden. Von der der anderen Kammer 15 zugewandten Stirnseite 21 des zylindrischen
Abschnitts 18 erstreckt sich ein als Drosselstempel 22 dienender, ebenfalls zylindrischer
Abschnitt kleineren Durchmessers des Reglerkolbens 17 durch eine Führungsbohrung
23 in die Kammer 15. Die Führung des Drosselstempels 22 durch die Führungsbohrung
23 erfolgt unter Abdichtung durch eine Ringdichtung 24, so daß auch die Kammer 15
von der Teilkammer 16b flüssigkeitsdicht abgetrennt ist. In der Teilkammer 16a ist
eine einerseits gegen die der Stirnseite 21 entgegengesetzte Stirnfläche 25 des
zylindrischen Abschnitts 18 anliegende und andererseits gegen eine Abschlußwand
26 dieser Teilkammer
16a abgestützte, vorgespannte Druckfeder
27 angeordnet, die in bekannter Weise so ausgestaltet ist, daß sie eine praktisch
waagerechte Weg-Kraft-Kennlinie aufweist, d.h. die von dieser Druckfeder 27 auf
den zylindrischen Abschnitt 18 des Reglerkolbens 17 in Richtung auf den Drosselstempel
22 ausgeübte Kraft F ist konstant, und zwar unabhängig von der Stellung des zylindrischen
Abschnittes 18. In diese Teilkammer 16a mündet weiterhin eine in Förderrichtung
hinter der Drossel 13 aus der Druckleitung 3 abgezweigte Leitung 28, so daß in dieser
Teilkammer 16a der gleiche Flüssigkeitsdruck p2 herrscht, der auch hinter der Drossel
13 herrscht.
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Vor der Drossel 13 zweigt eine Leitung 29 aus der Druckleitung 3 ab.
An dieser Stelle wird der von der Pumpe 1 geförderte Fördermengenstrom Q1 in einen
Nutzmengenstrom Q2 und einen Restmengenstrom Q3 aufgeteilt. Der Nutzmengenstrom
Q2 strömt durch die einstellbare Drossel 13 zu dem Verbraucher 4, während der Restmengenstrcn
Q3 durch eine variable Drosselstelle der Druckwaage 12 in die Kammer 15 und von
dort über eine Leitung 30 zurück in den Behälter 2 fließt. über diese Leitung 30
wird der Restmengenstrom Q3 mit dem vor der Drossel 13 herrschenden Druck Pl über
einen koaxial zur Mittel-Längsachse 31 des Reglerkolbens 17 verlaufenden Drosselkanals
32 gegen die zugeordnete ebene Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22 geleitet. Dieser
Druck Pl herrscht mittels einer Überbrückungsleitung 34, die von dem Drosselkanal
32 in die Teilkammer 16b führt, auch in dieser Teilkammer 16b.
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Es ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht am Reglerkolben 17: F+P2xA1-P1XA3-P1XA2'0
Hierin ist F= die (im wesentlichen konstante) Kraft der Druckfeder 27, A1 = die
Fläche der Stirnfläche 25, A2= die Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22, A3= die
freie Fläche der Stirnseite 21 des zylindrischen Abschnitts 18, P1= der Druck des
Druckwassers vor der Drossel 13, P2= der Druck des Druckwassers nach Durchströmen
der Drossel 13.
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Da weiterhin gilt A2+A3=A1 gilt für die Druckdifferenz hP"P1'P2 die
Beziehung #p=F/A1=const.
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Da somit die Differenz ap der Drücke Pl und P2 vor und hinter der
Drossel 13 konstant gehalten wird, wird somit auch der durch die Drossel 13 fließende
Nutzmengenstrom Q2 konstant gehalten, und zwar unabhängig davon, ob p2 und P1 dem
Betrage nach groß oder klein sind.
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Bei der obigen Gleichung (1) für das Kräftegleichgewicht wurde davon
ausgegangen, daß die ebene Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22 gleichmäßig mit
dem Druck Pl beaufschlag wird. Diese Annahme ist aber nicht ganz korrekt, da sich
zu der auf die Stirnfläche 33 wirkenden statischen Druckkraft noch dynamische Kräfte
aufgrund der Strömungsumlenkung addieren. Insofern ist die Wahl des Querschnitts
A des Drosselkanals 32 vor dem Drosselspalt 35 sehr wichtig. Für einen Drosselkanal'
32 mit NW 16 (Nennweite 16mm) haben Experimente ein Verhältnis von A/A2 - o,954
ergeben, wobei noch für den Restmengenstrom, also für die durch die Druckwaage 12
zurück in den Behälter 2 fließende Druckwassermenge folgende Randbedingung gilt:
30C Q3 C 100 1/min.
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Bei diesem Flächenverhältnis bleiben bei einer vorgegebenen Einstellung
der Drossel 13 die von dieser abgegebenen Nutzmengenströme Q2 auch bei starken Schwankungen
des Drucks P2 auf der Verbraucherseite annähernd konstant.
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Ftrdie axiale Höhe h des Drosselspaltes 35 gilt h<1mm, so daß auch
die Federwege der Druckfeder 27 sehr klein werden.
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Da die Stirnfläche 33 des Drosselstempels 22 rotationssymmetrisch
axial von dem Restmengenstrom Q3 angeströmt wird, verschleißt diese Stirnfläche
völlig gleichmäßig, so daß dieser Verschleiß auf die Funktion, d.h. die Betriebssicherheit,der
Druckwaage 12 keinerlei Einfluß hat.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 2 werden alle Teile, die
funktionell die gleiche Bedeutung wie in der Fig. 1 haben, mit der gleichen Bezugsziffer
versehen, der ein " ' " hinzugefügt ist, so daß insoweit auch auf die Beschreibung
in der Fig. 1 Bezug genommen werden kann.
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In einem Gehäuse 14' sind Kammern 15' und 16' angeordnet, die über
eine Führungsbohrung 23' miteinander verbunden sind, in der ein Drosselstempel 22'
axial verschiebbar geführt ist. Eine Dichtung 24' zur flüssigkeitsdichten Trennung
der Kammern 15' und 16' wird mittels einer Stopfbuchsbrille 36 gehalten. Die Kammer
15' wird auf ihrer der anderen Kammer 16' abgewandten Seite durch ein zylindrisches
Ansatzstück 37 abgeschlossen, das an einem Abschlußdeckel 38 des Gehäuses 14' angebracht
ist. Dieses zylindrische Ansatzstück 37 ist mittels mehrerer Ringdichtungen 39,
40, 41 gegenüber der Innenwand 42 des Gehäuses 14' in diesem Bereich abgedichtet.
Eine Druckleitung 3' mündet von einer nicht dargestellten Druckquelle (Pumpe 1)
kommend in einen Einlaßstutzen 43 des Gehäuses 14', von dem einerseits ein den Restmengenstrom
Q3 zum Drosselspalt 35' führender Drosselkanal 32' und
andererseits
ein zur Drossel 13' führender, den Nutzmengenstrom Q2,führender Hauptkanal 44 abzweigen.
Diese Drossel 13' weist einen hinein-bzw. herausschraubbaren Drosselkolben 45 auf.
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Je nachdem wie weit der Drosselkolben 45 hineingeschraubt ist, ergibt
sich die Größe des freien Durchströmquerschnitts und damit (konstante) Nutzmengenstrom
Q2,, der durch einen Auslaßstutzen 46 heraus wieder in die Druckleitung 3' strömt.
Vom Auslaßstutzen 46 führt im Gehäuse 14' eine Uberbrückungsleitung 28' zur Teilkammer
16a'. Aus der Kammer 15' mündet ein Rücklauf stutzen 47 aus, an den eine zum Behälter
2' führende Leitung 29' angeschlossen ist.
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Eine Uberbrückungsleitung 34', mittels derer in der Teilkammer 16b'
auch der vor der Drossel 13'- herrschende Druck P1 aufrechterhalten wird, führt
koaxial durch den ebenfalls koaxial zur Mittel-Längsachse 31' angeordneten Drosselstempel
22', aus dem an seinem Ende eine Querbohrung 48 in die Teilkammer 16b' mündet.
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Der in der Kammer 16' befindliche zylindrische Abschnitt 18' des ebenfalls
als Differenzkolben ausgebildeten Reglerkolbens 17' ist mittels einer Druckfeder
27' belastet, die als aus Gummi bestehende Schubhülsenfeder ausgebildet ist. Es
handelt sich hierbei also um einen ringförmigen Gummikörper, der in
diesen
zylindrischen Abschnitt 18' integriert ist.
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Ein außen an dieser Feder 27' durch Ankleben, Anvulkanisieren o. dgl.
befestigter Ring 49 ist zwischen einem vorspringenden Rand 50 einer Abschlußwand
26' des Gehäuses 14' und einem entsprechenden Bund 51 im Gehäuse 14' eingespannt.
Die Abschlußwand 26' ist mittels Schrauben 52 gegen das Gehäuse 14' geschraubt.
Trotz der festen Einspannung des äußeren Rings 49 des zylindrischen Abschnitts 18'
des Reglerkolbens 17' gelten die oben beschriebenen Verhältnisse auch bei diesem
Ausführungsbeispiel, da die maximale Höhe h des Drosselspaltes 35' deutlich kleiner
als 1mm ist. Um auch die Querschnittsverhältnisse zu verdeutlichen, sind die einzelnen
Flächen A', A1,, A2, und A3, in Fig. 2 eingezeichnet.
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Der - in Fig. 2 links dargestellte - Abschlußdeckel 38 ist gleichermaßen
wie die Abschlußwand 26' mittels Schrauben 53 am Gehäuse 14' befestigt.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 3 werden alle Teile, die
funktionell die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1 oder 2 haben,.. mit der gleichen
Bezugsziffer versehen, der ein hochgestellter " hinzugefügt ist, so daß insoweit
auch auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen werden kann.
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In einem Gehäuse 14" sind Kammern 15" und 16" angeordnet, die über
eine Führungsbohrung 23" miteinander verbunden sind, in der ein Drosselstempel 22"
axial verschiebbar geführt ist. Eine gegen den Drosselstempel 22" anliegende Dichtung
24" dichtet die beiden Kammern 16" und 15" flüssigkeitsdicht gegeneinander ab.
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An dem in der Kammer 16" befindlichen Teil des Drosselstempels 22"
des Reglerkolbens 17" ist ein scheibenförmiger zylindrischer Abschnitt 18" größeren
Durchmessers angebracht, der mittels einer Ringdichtung 20" gegenüber der Innenwand
19" der Kammer 16" flüssigkeitsdicht abgedichtet ist, so daß hierdurch zwei Teilkammern
16a" und 16b" gebildet werden, die durch den zylindrischen Abschnitt 18" des Reglerkolbens
17" flüssigkeitsdicht voneinander getrennt werden. In der Teilkammer 16b" ist eine
einerseits gegen die entsprechende Stirnseite 21" des zylindrischen Abschnitts 18"
und andererseits gegen die Trennwand 54 zwischen den Kammern 15" und 16" anliegende
Druckfeder 27" angeordnet, die den zugehörigen Teil des Reglerkolbens 17" koaxial
umgibt. Diese Druckfeder 17" ist vorgespannt.
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Auf dem dem Drosselstempel 22" abgewandten Ende des Regler--kolbens
17" schließt sich koaxial zum Drosselstempel 22" an den zylindrischen Abschnitt
18" ein die Teilkammer 16a" durchquerender zylindrischer Fortsatz 55 an, der gleichen
Durchmesser und damit Querschnitt hat, wie der Drosselstempel 22". Dieser Fortsatz
55 taucht in eine im Querschnitt angepaßte Sackbohrung 56 ein und ist in dieser
mittels einer an seinem Außenumfang anliegenden Ringdichtung 57 abgedichtet geführt.
Diese koaxiale Sackbohrung 56 befindet sich in einer Abschlußwand 26", die mittels
Schrauben 52 gegen die zugeordnete Seite des Gehäuses 14" geschraubt ist, wobei
diese Sackbohrung 56 in einem in die Teilkammer 16a" hineinragenden zylindrischen
Bund 58 der Abschlußwand 26" angeordnet ist. Dieser Bund 58 ist mi.ttels einer Dichtung
59 gegenüber der Innenwand 19" abgedichtet.
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Die Teilkammer 16a" und die Kammer 15" sind mittels einer durch Bohrungen
im Gehäuse 14" gebildeten Leitung 28"
miteinander verbunden. Weiterhin
ist die Kammer 15" mit der Teilkammer 16b" über einen Kanal 60 miteinander verbunden,
dessen freier Durchströmquerschnitt mittels eines hinein- bzw. herausschraubbaren
Drosselkolbens 45" einer Drossel 13" veränderbar ist.
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Aus der Teilkammer 16b" mündet ein Auslaßstutzen 46" und führt nach
außen.
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Das Gehäuse 1 4" ist an der der Kammer 1 5" zugeordneten Seite mittels
eines Abschlußdeckels 38" verschlossen, der mittels Schrauben 52" angeschraubt ist.
Koaxial zum Reglerkolben 17" ist in diesem Abschlußdeckel 38" ein Einlaßstutzen
43" vorgesehen, von dem aus ein Drosselkanal 32" ebenfalls koaxial zum Drosselstempel
22" in die Kammer 15" führt.
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Der Querschnitt des Drosselkanals 32" wird durch eine auswechselbare
Verschleißbüchse 61 festgelegt. Der Durchmesser und damit Querschnitt des Drosselkanals
32" in der Verschließbüchse 61 ist identisch mit dem Durchmesser und damit dem Querschnitt
des Drosselstempels 22". An dem dem Drosselkanal 32" zugewandten Ende des Drosselstempels
22" ist dessen oben bereits erläuterte geringfügige Querschnittsvergrößerung dadurch
bewirkt, daß sie hier mit einer. beispielsweise aufgeschraubten Aufsatzbüchse 62
versehen ist.
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Verschleißbüchse 61 und Aufsatzbüchse 62 sind'zweckmäßigerweise aus
hochverschleißfestem Material. Diese beiden Teile können selbstverständlich auch
bei den Ausgestaltungen nach den Fig. 1 und 2 gleichermaßen eingesetzt werden.
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Der Abschlußdeckel 38" ist auch hier mittels einer Dichtung 39" gegenüber
dem Gehäuse 14" abgedichtet.
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Durch den gesamten Reglerkolben 17" erstreckt sich eine koaxiale Ausgleichsbohrung
63.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Dem Einlaßstutzen 43" wird der gesamte
Fördermengenstrom Q1", der auch gleich dem Nutzmengenstrom ist, mit dem Druck P1"
zugeführt. Dieser Fördermengenstrom Q1" strömt durch den Drosselkanal 22" und durch
den Drosselspalt 35" zwischen Drosselstempel 22'! und Drosselkanal 32" in die Kammer
15", wobei eine Drosselung, d. h. Druckminderung auf den Druck p2" stattfindet.
Von dort strömt der Fördermengenstrom Q1" durch den Kanal 60 und die einstellbare
Drossel 13", wobei entsprechend der Einstellung des Drosselkolbens 45" eine Drosselung
auf den Druck p3" in der Teilkammer 16b" erfolgt. Mit diesem Druck verläßt der Fördermengenstrom
Q1" das Gehäuse 14" durch den Auslaßstutzen 46". Da der Reglerkolben 17" mit der
durchgehenden Ausgleichsbohrung 63 versehen ist, herrscht in der Sackbohrung 56
ebenfalls der Druck p1". Über die Leitung 28" herrscht in der Teilkammer 16a" der
gleicheDruck P2" wie in der Kammer 15".
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Hieraus resultierend ergibt sich folgendes Kräftegleichgewicht am
Reglerkolben 17": Fll+P3ltXA21-+P1 xA33=p1"xA55+P2"xA25 Hierin ist F" = die (im
wesentlichen konstante) Kraft der Druckfeder 27", A33= der Querschnitt der Stirnfläche
33" des Drosselstempels 22", A21 der Querschnitt der Stirnseite 21" des zylindrischen
Abschnitts 18",
A25= der Querschnitt der Stirnfläche 25", A55=
der Querschnitt des Fortsatzes 55, P1"= der Druck des Druckwassers vor dem Drosselspalt
35", P2"= der Druck des Druckwassers hinter dem Drosselspalt 35", p3"= der Druck
des Druckwassers hinter der Drossel 13".
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Da A25=A21, ergibt sich: p211-p311=11=F11/A21=const.
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Diese für alle herkömmlichen Stromregler ebenfalls gültige Beziehung
gilt hier unter der Voraussetzung, daß auf die gesamte Fläche A33 der volle Druck
P1" einwirkt. Aufgrund der Strömungsverhältnisse im Drosselspalt 35" mit dem Druckabfall
von P1" auf p2" ist dies jedoch nur dann der Fall, wenn - wie oben bereits im einzelnen
erläutert - die Fläche A33 etwas größer ist als der Querschnitt des Drosselstempels
22" und der Querschnitt des Drosselkanals 32".
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Wie die vorstehenden Darlegungen zeigen, kann die erfindungsgemäße
Lehre zum einen realisiert werden, wenn Druckwaage und Drossel parallelgeschaltet
sind, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, oder wenn Druckwaage und
Drossel in. Reihe zueinander geschaltet sind.