DE701278C - Durch den Druck der Betriebsfluessigkeit gesteuerter Ringschieber mit Differentialkolben - Google Patents

Description

• Durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuerter Ringschieber mit Differentialkolben Die Erfindung bezieht sich auf Ringschieber mit Differentialkolben, die durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuert werden und mit der Strömung schließen, und hat den Zweck, in einfacher Weise eine stabile Regelung der Schieber zu erreichen und in jedem Betriebszustand genügend große Kräfte zum Bewegen des Schiebers zu gewährleisten.
• Es sind durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuerte Ringschieber mit Differentiallcolben bekanntgeworden, bei denen im inneren Teil des Differentialkolbens der Gesamtdruck der Flüssigkeit, im äußeren Teil der statische Druck der Flüssigkeit zum Bewegen des Schiebers verwendet wird. Dabei muß durch ein zusätzliches Einstellventil jeder Schieber vor Inbetriebnahme den bestimmten Verhältnissen angepaßt werden. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß die zur Verfügung stehenden Bewegungskrifte mit zunehmender Öffnung des Ringschiebers nahezu auf Null abnehmen, weil der statische Druck in der Außenkammer dann stark sinkt. Um hierfür eine Abhilfe zu schaffen, wurde bei den bekannten Ausführungen ein Stauring vorgesehen, der den statischen Druck für die Außenkammer künstlich erhöhen soll. Aber auch diese Stauringe bringen bedeutende Nachteile mit sich, da bei größeren Gefällen starke Ablösungen und Anfressungen infolge Kavitation auftreten. Außerdem wird damit nur ein Bruchteil der Geschwindigkeitshöhe zum Steuern erfaßt. Deshalb reichen die Steuerdrücke nicht in allen Fällen - zum -Bewegen des Kolbens aus, und es müssen besondere Hilfssteuerleitungen vorgesehen werden. Durch die zusätzlichenzEnergiey-erluste infolge der Stauringe vermindert sich außerdem die Leistung des Schiebers; dieser Umstand verlangt für bestimmte Verhältnisse eine Überbemessung der Durchflußquerschnitte.
• . Weiterhin sind hydraulisch gesteuerte Ventile. für kleinere Durchmesser bekanntgeworden, bei denen aber die Flüssigkeitszufuhr zu den einzelnen Räumen des für die Bewegung vorgesehenen Differentialkolbens getrennt erfolgt. Andere, ähnlich gebaute und gesteuerte Ventile werden vorzugsweise als Rückschlagventile in die Druckleitungen von Kreiselpumpen eingebaut. Den beiden genannten Bauarten haftet der 1 achteil an, daß durch die getrennte Flüssigkeitszuführung zu den Räumen der Differentialkolben bei Druckschwankungen bzw. -änderungen in den Leitungen Störungen des Gleichgewichtszustandes eintreten, die eine Unstabilität und gefährliche Schwingungen der beweglichen Absperrteile zur Folge haben können.
• Alle diese Nachteile werden durch die erfindungsgen-iälle Anordnung vermieden. Die beiden durch den Differentialkolben gebildeten Druckräume stehen über eine Drosselvohrung miteinander in Verl)indun-, und es wird damit erreicht, daß in jeder Stellung des Kolbens der Druck in der Außenkammer stets höher ist als der Druck in der inneren Kammer.- Als Steuerdruck kann dabei der mittlere statische Druck im Schieber entnommen werden.
• Bei zunehmender Öffnung des Schiebers nehmen die Absolutwerte des statischen Druckes und damit des Steuerdruckes ab. Um auch für diese Verhältnisse genügend große Steuerkräfte zu erzielen, wird entweder der Steuerdruck an einer Stelle entnommen, an der unabhängig von der Öffnung des Schiebers der Gesamtdruck der Strömung herrscht, oder es werden stromlinienförmige Staukörper verwendet, die im Innern hohl ausgeführt sind und von deren Stauraum dann eine Bohrung nach der Außenkammer des Differentialkolbens und von hier aus über eine Drosselbohrung nach dem Innenraum führt. Damit steht auch bei größter Öffnung des Schiebers für beide Druckräume der Gesamtdruck (statischer Druck -[- .) zur Verfügung, und es ist für alle Betriebsfälle die Bewegung des Schiebers ohne besondere Hilfssteuereinrichtungen möglich.
• In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in verschiedenen Schnitten dargestellt.
• In dem Ringschiebergehäuse A ist durch Rippen 11I verbunden ein strömungsförmig ausgebildetes Einsatzstück B vorhanden, das im Innern die Steuerteile C, D trägt. In dein Einsatzstück B gleitet der als Differentialkolben ausgebildete Schieber E, wobei die beiden Druckräume G, H gebildet werden. Von dem Hauptflüssigkeitsstrom, der bei K in den Ringschieber eintritt, wird ein Teil nach dem Kolbenraum G geleitet. Von hier aus führt eine Drosselbohrung F nach dem Differentialdruckraum H, so daß stets die Druckflüssigkeit zum Bewegen des Schiebers E in den beiden Räumen G, H in einem bestimmten Druckverhältnis zueinander steht. Außerdem ist im Innern des Einsatzstückes B in Führungen N der Steuerkolben C gelagert, der über Zahnstange und Ritzel D von außen, beispielsweise durch ein Handrad, bewegt werden kann. Dieser Steuerkolben C arbeitet mit einer im Schieber E befindlichen Auslaßöffnung I für die Steuerflüssigkeit zusammen. In Abb. 3 ist eine Hohlrippe !'1I dargestellt, von welcher aus die Bohrung 0 zu den Druckräumen des Differentialkolbens G, H führt. Zweckmäßigerweise kann diese Hohlrippe zugleich als Halterippe für den Führungskörper B dienen.
• Zur Einleitung der Schieberbewegung wird durch Verstellen des -Steuerkolbens C die durch die Auslaßöffnung.T und damit auch durch die Drosselstelle F fließende Steuerflüssigkeitsmenge geändert. Dadurch ändern sich die in den Räumen G und 1I wirkenden Kräfte, und der Schieber E führt eine Bewegung im Sinne des Öffnens oder Schließens aus, bis wieder Gleichgewicht der auf den Differentialkolben wirkenden Kräfte eintritt. Dieser Gleichgewichtszustand wird auch dann nicht gestört, wenn sich etwa der Druck in der Leitung des Schiebers ändert, da die Druckflüssigkeit in den beiden Räumen G und H durch die Drosselstelle F miteinander in Verbindung steht und jede Drucksteigerung in dem einen Raum G auch eine Drucksteigerung in dem andern Raum H hervorruft. Erst das Verstellen des Steuerkolbens C bewirkt wieder eine Bewegung des Schiebers und damit eine Änderung des Ausflußquerschnitts L.
• Für den Umfang der Erfindung ist es unwesentlich, ob es sich um Ringschieber mit Ringstrahl oder Zentralstrahl handelt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuerter Ringschieber mit in einem Einsatz geführtem und diesen in zwei Druckräume unterteilendem Differentialkolben (E), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch den Differentialkolben (E) gebildeten Druckräume (G, H) über eine Drosselstelle (F) miteinander in Verbindung stehen, wobei die durch einen Steuerkolben (C) veränderliche Flüssigkeitsmenge die beiden Druckräume (G, H) hintereinander auf dem Wege über die Drosselstelle (F) durchfließt. z. Ringschieber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerdruck der mittlere statische Druck im Schieber verwendet wird. 3. Ringschieber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck an einer Stelle entnommen wird, an der unabhängig von der Öffnung des Schiebers (E) der Gesamtdruck der Strömung herrscht. q.. Ringschieber nach den Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck an einem stromlinienfürinig ausgebildeten, im Innern hohlen Staukörper entnommen wird. 5. Ringschieber nach den Ansprüchen i, 3 und .4, dadurch gekennzeichnet, daß der stromlinienförmig ausgebildete Staukörper gleichzeitig als Halterippe (J1) für den Führungskörper (B) dient.