DE7624411U1 - Von einem regelmagneten einstellbare drossel - Google Patents

Description

'.»'%.* '.Jä\W Refcrdth¹ GmbH 2.8.1976 Akte 121.211

Von einem Regelmagneten einstellbare Drossel

Die Erfindung betrifft eine Drossel nach dem Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 2. In bekannter Weise werden'die von den Stirnseiten des Kolbens der Drossel begrenzten Kolbenräume mit dem Leckölanschluß der Drossel verbunden. Die damit verbundene Entlastung der Kolbenendräume hat den Nachteil, daß besonders große Klemmkräfte am Kolben wirksam sind und demgemäß erhöhte Anstellkräfte für die Drossel bei der Auswahl des Regelmagneten zu berücksichtigen sind. Wird die Drossel nach dem Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 2 für Stromregler eingesetzt, muß für den Leckölabschluß eine besondere Leckö.».leitung vorgesehen werden, da im genormten Anschlußbild der Stromregler keine Leckölleitung vorgesehen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer gattungsgemäßen Drossel, deren Funktionsfähigkeit unabhängig von einem Leckölabschluß ist.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Durch die Verbindung der Kolbenendräume mit dem Zu- oder Ablaufraum wird das Druckgefälle zwischen den Steuerräumen und den benachbarten Kolbenendräumen klein gehalten, so daß die auftretenden hydraulischen Klemmkräfte einen Kleinstwert erreichen.

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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1 die Drossel in Verbindung mit einer Druckwaage, wobei die Kolbenendräume mit dem Ablaufraum der Drossel verbunden sind und

Figur 2 die Drossel in Verbindung mit einer Regelpumpe, wobei

die Koibenendräume mit dem Zulaufraum der Drossel verbunden sind.

In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 das Drosselgehäuse und mit 2 der Drosselkolben bezeichnet. Der Zulaufraum 3 steht mit dem einen von einem Ringraum gebildeten Steuerraum 4 und der Ablaufraum 5 steht mit dem anderen von einem Ringraum gebildeten Steuerraum 6 in Verbindung. Im Steuerraum 6 liegt die umlaufende Steuerkante 7, die mit der umlaufenden Steuerkante 8 des Drosselkolbens den Drosselquerschnitt 9 festlegt. Der Drosselkolben 2 stützt sicn mir aer einen btirnriache xo an der neyelTeüex Ix ah.
An der gegenüberliegenden Stirnfläche 12 greift der druckdichte Regelmagnet 13 mit dem mit dem Anker 14 verbundenen Bolzen 15 an. Der Anker 14 weist eine Längsbohrung 16 auf, die die Räume 17 und 18 vor und hinter dem Anker miteinander verbindet. Auf der dem Regelmagneten 13 gegenüberliegenden Seite des Drosselkolbens ist ein druckdichter induktiver Weggeber' 19 angeordnet, dessen Spulenkern 2o über einen Stift 21 mit dem Drosselkolben 2 starr verbunden ist.

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Nach Figur 1 ist mit dem Drosselgehäuse 1 das Gehäuse 22 einer Druckwaage 23 befestigt. In einer Axialbohrung 24 der Druckwaage ist ein Regelkolben 25 axialverschiebbar angeordnet, der sich mit der einen' Stirnfläche 26 an der Regelfeder 27 abstüt2t. Der Zulaufraum 28 der Druckwaage steht mit dem Ablaufraum 5 der Drossel in Verbindung. Der mit dem Zulaufraum 28 der Druckwaage in Verbindung stehende ringförmige Steuerraum 29 weist eine umlaufende Steuerkante 3o auf, die mit der umlaufenden Steuerkante 31 des Regelkolbens 25 zusammenwirkt. Der über den Gehäusesteg 32 mit dem Steuerraum 29 in Verbindung stehende ringförmige Steuerraum 33 steht seinerseits mit dem Ablaufraum 34 der Druckwaage in Verbindung. Der von der Stirnfläche Io des Drosselkolbens 2 begrenzte Kolbenraum 35 und der von der Stirnfläche des Drosselkolbens 2 begrenzte Kolbenraum 36 stehen über Kanäle und 38 mit dem Ablaufraum 5 der Drossel in Verbindung. Dadurch werden die beiden Kolbenräume vom Druck im Ablaufraum 5 der Drossel beaufschlagt. Der Drosselkolben 2 ist hierbei durch wie yleioäe Gxööe der Stirnflächen xo, l2 hyärauiiscn ausgeglichen. Die Druckdifferenz zwischen dem mit dem Zulaufraum 3 verbundenen Steuerraum 4 und dem Kolbenraum 36 ist somit nicht größer als die Druckdifferenz zwischen dem Steuerraum 4 und dem mit dem Ablaufraum 5 verbundenen Steuerraum 6. Zwischen dem Steuerraum 6 und dem Kolbenraum 35 besteht überhaupt keine Druckdifferenz, so daß in diesem Führungsbereich des Drosselkolbens keine hydraulische Verklemmung auftreten kann. Da bei einer mit einer Druckwaage oder einer Regelpumpe zusammenarbeitenden Drossel deren Druckgefälle zur Erzielung eines konstanten Flüssigkeitsstromes konstant gehalten wird und zur Erzielung eines hohen ■.

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Wirkungsgrades deren Druckgefälle so klein wie möglich gehalten wird, herrscht auch zwischen dem zuflußseitigen Steuerraum 4 und dem Kolbenraum 36 ein kleines Druckgefälle, so daß in dem betreffenden Teil des Drosselkolbens ebenfalls nur geringe hydraulische Klemmkräfte auftreten können. Der Federraum 4o der Druckwaage steht über die Kanäle 41, 38 mit dem Ablaufraum 5 und der dem Federraum gegenüberliegende Kolbenraum 42 der Druckwaage steht über den Kanal 43 mit dem Zulaufraum*3 der Drossel in Verbindung.

Die Wirkungsweise der Drossel in Verbindung mit der Druckwaage ist folgende:

Mittels des Regelmagneten 13 wird die gewünschte Drosselstellung des Drosselkolbens 2 eingestellt, wobei der mit dem Drosselkolben in Wirkverbindung stehende Weggeber 19 die Ist-Lage des Drosselkolbens feststellt. Weicht die Ist-Lage des Drosselkolbens vom gewünschten Sollwert ab, wird die Regelstellung des Regelmagneten

Drosselkolbens mit der gewünschten Soll-Lage desselben überein- * stimmt. Die in Pfeilrichtung die Drossel durchströmende Hydraulikflüssigkeitsmenge wird von der Lage des Drosselkolbens 2 und damit von dem Abstand der Steuerkanten 7, 8 vom Steuerraum 6 und Drosselkolben 2 sowie von dem Druckgefälle zwischen den Steuerräumen 4 und 6 festgelegt. Das Druckgefälle wird' durch die in Strömungsrichtung gesehen nachgeordnete Druckwaage festgelegt, und zwar durch die Kennliniencharakteristik der Regerfeder 27, die den Regelkolben 25 in dessen Öffnungsstellung beaufschlagt. Ferner wird der Regelkolben 25 vom Druck der

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Hydraulikflüssigkeit im Steuerraum 6 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. In Schließrichtung wird der Regelkolben vom Druck der Hydraulikflüssigkeit im Steuerraum 4 der Drossel beaufschlagt. Da infolge der Drosselung der Hydraulikflüssigkeit im Bereich der von den Steuerkanten 7, 8 gebildeten Drosselstelle der Druck der Hydraulikflüssigkeit in Durchflußrichtung gesehen vor der Drosselstelle (Steuerraum 4) größer ist als nach der Drosselstelle (Steuerraum 6), befindet sich die Regelfeder 27 der Druckwaage in Ruhe, wenn die vom Druck im Kolbenraum 42 bewirkte,den Regelkolben in Schlicßrichtung beaufschlagende Kraft gleich der Summenkraft aus der vom Druck im Federraum 4o bewirkten den Regelkolben in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Kraft und der Kraft der Regelfeder 27 ist. Ändert sich das Druckgefälle an der von den Steuerkanten 7, 8 gebildeten Drosselstelle, wirkt sich diese unmittelbar auf die Lage des Regelkolbens 25 der Druckwaage aus. Vergrößert sich das Druckgefälle in der Drossel, indem beispiels-.weise der Druck der vom Ablaufraum 34 der Druckwaage zum Verhraucher strömenden Hvdraulikflüssigkeit absinkt, sinkt damit auch der Druck im Federraum 4o der Druckwaage. Durch das hierbei

sich einstellende am Regelkolben 25 der Druckwaage / Kraftungleichgewicht verschiebt sich der Regelkolben in Richtung des Federraumes 4o. Dadurch verringert sich der freie Durchflußquerschnitt zwischen den Steuerkanten 3o, 31 vom Gehäusesteg 32 und Regelkolbv_\i 25, so daß der Druck im Zulaufraum 28 der Druckwaage und damit über den Ablaufraum 5 der Drossel und den Kanälen 38, 41 auch im Federraum 4o ansteigt.Sobald das Kraftgleichgewicht ara Regel--

wieder
kolben 25/erreicht ist, ist dessen Regelbewegung beendet und gleichzeitig das ursprüngliche Druckgefälle in der Drossel wieder hergestellt. Verringert sich das in der Drossel wirksame Druck-

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gefälle , indem beispielsweise der Verbraucher einen größeren Kraftbedarf erfordert, erhöht sich . im Federraum 4o der Druck, so daß sich durch das damit verbundene am Regelkolben wirkende Kraftungleichgewicht letzterer·in Öffnungsrichtung verschiebt. Dadurch wird der freie Querschnitt zwischen den Steuerkanten 3o,3l der Druckwaage vergrößert, so daß sich der im Zulaufraum 28 der Druckwaage bzw. im Ablaufraum 5 der Drossel und im Federraum 4ο der Druckwaage herrschende Druck verringert. Sobald am Regelkolben wieder Kraftgleichgewicht erzielt ist, ist die Regelbewegung des Regelkolbens beendet und das in der. Drossel wirkende

hat
Druckgefälle/wieder seinen ursprünglichen Wert erreicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ersetzt die Regelpumpe 5o die Druckwaage 23 nach Figur 1. Außerdem sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die beiden Kolbenräume 35, 36 über die Kanäle 51 mit dem Zulaufraum 3 der Drossel verbunden. Dadurch besteht zwischen dem Steuerraum 4 und dem Kolbenraum 36 Druckgleichheit, so daß in dem betreffenden Kolbenbereich des Drosselkolbens 2 » praktisch keine hydraulischen Klemmkräfte auftreten können. Zwischen dem mit dem Ablaufraum 5 in Verbindung stehenden Steuerraum 6 und dem Kolbenraum 35 besteht ein geringes Druckungleichgewicht entsprechend dem Druckgefälle zwischen den beiden Steuerräumen 4 und 6, das nur geringe, die Funktionsfähigkeit der Drossel nicht beeinträchtigende hydraulische Klemmkräfte des Drosselkolbens bewirken kann. Die Druckleitung 52 der Regelpumpe führt unmittelbar zum Zulaufraum 3 der Drossel.

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Von der Druckleitung 52 führt eine Steuerleitung 58 zu dem hydraulischen Betätigungsorgan 54,, das die Regelpumpe in Richtung kleinerer Förderiuenge verstellt. Vom mit dem Ablauf raum 5 in Verbindung stehenden Steuerraum 6 führt über einen Kanal 55 eine S-teuerleitung 56 zu dem hydraulischen Betätigungsorgan, das die Regelpumpe 5o im gleichen Sinne wie die 'Regelfeder 57 in Richtung größerer Fördermenge verstellt. Demnach wird bei fallendem Druck im mit dem Verbraucher verbundenen Ablaufraum die Regelpumpe 5o in Richtung größerer Fördermenge und bei steigendem Druck im Ablaufraum im Sinne kleinerer Fördermenge verstellt, und zwar jeweils in dem Maße, daß zwischen den beiden Steuerräumen 4, 6 ein konstantes Druckgefälle erhalten bleibt, das von der Charakteristik der Regelfeder 57 der Regelpumpe festgelegt ist.

Die Erfindung ist nicht an die gezeigten Ausführungsbeisp⁴ele gebunden. Insbesondere kann der Drosselkolben als Hohlkolben mit Steuerfenstern anstelle einer umlaufenden Steuerkante ausgebildet sein, die mit Steuerfenstern einer Führungshülse als Einbaueinheit zusammenarbeitet.

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Claims (2)

1. Von einem druckdichten Regelmagneten einstellbare als Kolbenventil ausgebildete Drossel, insbesondere für Stromregler, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden von den Stirnflächen (Io, 12) dss Drosselkolbens (2) begrenzten Kolbenräume (35, 36) mit dem Zulaufraum (3) der Drossel verbunden sind.

2. Von einem druckdichten Regelmagneten einstellbare als Kolbenventil ausgebildete Drossel, insbesondere für Stronregler, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden von den Stirnflächen (Io, 12) des Drosselkolbens (2) begrenzten Kolbenräume (35, 36) mit dem Ablaufraum (5) der Drossel verbunden sind.

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