DE3814555A1

DE3814555A1 - Drosselventile fuer fluidische medien

Info

Publication number: DE3814555A1
Application number: DE19883814555
Authority: DE
Inventors: Erwin Dimter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1989-01-19

Description

Die auf dem Markt befindlichen Drosselventile sind so konstruiert, daß ein Konus beliebiger Länge und Steigung durch eine Gewinde spindel die Bohrung des durchströmenden fluidischen Medium im Querschnitt verengt oder verschließt.

Es sind auch beliebig Lösungen bekannt, wo ein zusätzlicher Schlitz den Durchfluß feinfühliger regeln soll.

In allen bekannten Ausführungen ist es erforderlich, daß man eine Vielzahl von Umdrehungen benötigt, bis die Reglung von 0 - bis vollem Durchfluß wirkt. Dies ist sehr nachteilig, weil eine Ablesbarkeit des Öffnungsquerschnittes schlecht anbringbar oder kostspielig, durch Mikrometerschraube ect. ist.

Es sind auch Lösungen bekannt, wo man mit Kugelhähnen mit 90 Grad Drehbewegung die Reglung erreicht, wobei die Durchflußmenge schlecht dosierbar ist, da ein kreisförmiger Querschnitt verengt wird.

Besonders bei Arbeitsmaschinen, wo ein schneller Zustellhub und anschließend ein stufenlos regelbarer Arbeitshub benötigt wird, der nur einen Regelbereich z. B. von 5 - 10% des vollen Quer schnittes benötigt, sind die herkömmlichen Regelventile voll kommen ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist ein Drosselventil mit möglichst 360 Grad Drehbewegung so zu gestalten, daß der volle Querschnitt im Durch fluß gegeben ist und eine beliebige Regelung bis 360 Grad gestattet.

Erfindungsgemäß wird in das Gehäuse 30 eine Bohrung 32 ein gebracht, die mit einer Bohrung 33 und 34 versehen ist, die Mittelachse 35 der Bohrung 33 ist zweckmäßig versetzt zu der Achse 36 der Bohrung 34. Die Bohrung kann an beliebiger Stelle des Gehäuses 30 angebracht sein, zur Verbindung mit der Bohrung 32.

Die Welle 40 ist dichtend in das Gehäuse 30 eingebracht. In der Welle 40 ist eine Bohrung 42 angebracht mit einer Quer bohrung 41, die eine Verbindung zur Bohrung 34 des Gehäuses 30 herstellt. Die Welle ist zweckmäßig am Ende 43 abgestuft auf einen geringeren Durchmesser 44.

Die Stützscheibe 50 ist auf bekannte Weise mit der Welle 30 verbunden, der Rundschnurring 46 dient zur Abstandshaltung und möglicher Abdichtung der Konstruktionsfuge 47, sowie zur er forderlichen Reibung zwischen Stützscheibe 50 und Welle 30.

In der Welle 40 mit dem geringeren Durchmesser 44 ist zweck mäßig ein Hebel 61 eingeschraubt, um die Drehbewegung in Richtung 1 oder 2 vornehmen zu können. In der Welle 40 ist die eingebrachte Bohrung 41 mit einer Kerbe 63 beliebiger Form vorteilhaft, drei eckförmig versehen, welche sich beliebig verkleinert in Pfeil richtung 1 um eine festzulegende Gradzahl um die Welle 40.

Vorteilhaft wird der Abstand 64 so gewählt, daß bei Bewegung der Welle 40 in Pfeilrichtung 1 die Bohrung 33 verschlossen wird. Die Kerbe 63 kann beliebig tief und in der Abwicklung 70 gem. Skizze 90 so gewählt werden, wie es der optimale Regelbereich erfordert. Die Welle 40 ist in dem Gehäuse 30 leicht austauschbar mit einem anderen Querschnittsprofil der Kerbe 63 wenn anderer Regelbereich gewünscht wird. Es ist denkbar, daß je nach An wendungsfall, ungleiche Tiefen der Kerbe mit den unterschiedlichen Querschnitten bestimmte Regelcharakterien ergeben.

Ist die Bohrung 41 des Gehäuses 30 gegenüber der Bohrung 33 der Welle 40, so ist voller Durchgang gegeben. Dreht man die Welle 40 in Pfeilrichtung 2, so kommt die Kerbe 63 in Wirkstellung und vermindert den Querschnitt je weiter die Welle in Pfeilrichtung 2 gedreht wird, bis der Abstand 64 die Bohrung 33 des Gehäuses 30 abdeckt bzw. verschließt.

Der Abstand 410, in diesem ist die Bohrung 41 der Welle 40 mit der Bohrung 33 des Gehäuses 30 deckungsgleich; hier ist max. Durchgang gegeben.

Die Abwicklung 70 zeigt den Abstand 410 mit dem Punkt 71, bei Bewegung der Welle 40 in Drehrichtung 2 wirkt die Kerbe hemmend auf die Geschwindigkeit bis die Kerbe voll in Wirkstellung kommt bei dem angenommenen Punkt 78 der Abwicklungskurve 70 in diesem Fall endet die Kerbe 63 am Abwicklungspunkt 73, wo der Ab stand 64 beginnt und verschließt die Bohrung 33 mit dem Abstand 64. Die Abwicklungskurve 69 zeigt den Punkt 71 verbunden mit dem an gegebenen Punkt 68 von wo der kleinere Querschnitt der Kerbe 63 beginnt und endet bei Punkt 74, bevor die Bohrung 33 und 41 be ginnen deckungsgleich zu werden bis die Abwicklung den Punkt 67 erreicht gemäß Abstand 77.

Der Abstand zwischen den Pfeilen 75 zeigt die Abwicklungsmöglich keit der Kerbe 63 wenn der Abstand 64 die Bohrung 33 verschließt dann ist der Durchfluß durch Bohrung 41 ohne Verbindung.

Wenn die Kerbe durch den Abstand 64 führt wird der Regelbereich entsprechend vergrößert.

Der Abstand 77 zeigt den maximalen Bereich bei einer Umdrehung wo die Bohrung 33 mit der Bohrung 41 wieder deckungsgleich ist.

Zweckmäßig kann der Abstand 75 oder 76 der Abwicklung von der Drehbewegung durch bekannte Konstruktionen begrenzt werden.

Der Abstand 76 kann durch schraubenförmige Einbringung der Kerbe 63 um mehr als 1 Umdrehung vergrößert sein, so daß sich ein noch feinerer Regelbereich ergibt. Es ist dann zweckmäßig, wenn die Kerbe 63 seit lich versetzt ist von der Mittellinie 79 in Pfeilrichtung 84.

Die Durchflußmenge der Kerbe kann in den beliebigen Punkten 71, wie die Darstellung Punkt 411 zeigt, mit dem vollen möglichen Kerbenquerschnitt zwischen den Pfeilen 91 und 92 beginnen. Zwischen den Pfeilen 93 und 94 ist die Abwicklung einer kleinen Kerbe gezeigt.

Durch diese Erfindung ist es erstmals möglich, wirtschaftlich alle möglichen Reglungsvarianten vom Eilgang bis zum geringsten Vorschub von Kolbengeschwindigkeiten in einer Umdrehung optimal zu regu lieren.

Die Durchflußquerschnitte sind durch angenommener dreieckiger Form leicht errechenbar. Diese Erfindung eignet sich hervorragend für Dosieranlagen.

Stand der Technik wurde recherchiert auf den Messen Hannover, O.P. Zürich, Fachzeitschriften "Ölhydraulik & Pneumatik", "Fluid"-Fachzeitschrift, sowie Durchsicht der techn. Unterlagen auf dem Markt befindlichen Marktführer der Hydraulik und Pneu matik.

Die Fig. 1 zeigt das mögliche Ablaufdiagramm.

Die Fig. 2 zeigt den Schnitt durch das Gehäuse 30 mit der Welle 40.

Die Fig. 3 zeigt den Schnitt 80 - 81 der Welle 40 im Gehäuse 30.

Claims

1. Drosselventil, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse mit mind. 1 Anschlußbohrung eine drehbare Welle mit Sack lochbohrung und einer verbindenden Querbohrung versehen ist, von dieser ausgehend im äußeren Umfang eine Kerbe beliebigen Querschnittes eingebracht ist, welche sich entsprechend dem An wendungsfall verjüngt um den Durchfluß der fluidischen Medien zu regulieren.

2. Dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbe im äußeren Umfang der Welle schraubenförmig um mehr als 360 Grad eingebracht ist und eine Leitspindel mit der erforderlichen Steigung die achsiale Bewegung steuert.

3. Dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Kerbe im Umfang der Welle unterschiedliche Größen aufweist.

4. Dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbreglung in 2 gegenüber liegenden Planflächen eingebracht wird, daß durch Verschieben oder Verdrehen der Planflächen eine Regulierung des Durch flusses erfolgt.