DE2232660B2 - Steuervorrichtung zum Steuern der Ab flußmenge von flussigen Brennstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit einem auf einen Ventilschieber wirkenden Stellorgan zum Steuern der Abflußmenge von flüssigen Brennstoffen und mit einem an einem Aufnahmeelement federnd befestigten, durch zwei diametral angreifende Stcllelemente verstellbaren Steuerlcment

Derartige Steuervorrichtungen werden zumeist in Verbindung mit einem Brennstoffbehälter eingesetzt, in dem ein konstanter Brennstoffpegelstand durch ein schwimmergeregeltes Zuführventil aufrechterhalten wird. Das durch die Steuervorrichtung betätigte Brennstoff-Abgabeventil ist mit einem, eine schlitzförmige öffnung aufweisenden Ventilschieber versehen, wobei die Öffnungsfläche des Schlitzes durch axiale Verschiebung des Ventilschiebers relativ zum Abflußvcntil mittels der Steuervorrichtung und damit die abgegebene Brennstoffmenge eingestellt werden kann.

Eine Steuervorrichtung der erwähnten Gattung ist der deutschen Palentschrift 1 249 440 zu entnehmen. Bei dieser ist das Steuerelement aus einem sichelförmigen, flachen Stück gebildet, das mittels einer daran mittig angeformten Lasche am Aufnahmeelement federnd befestigt ist. Die zwischen sich etwa einen Winkel von 180° einschließenden, freischwebenden Bnden des sichelförmigen Stückes sind jeweils durch ein eingeschraubtes Stellelement abbicpKir. Zwar läßt sich mit dieser bekannten Steuervorrichtung die minimale und maximale Durchflußstellung des Ventilschiebers unabhängig voneinander verstellen, doch ist mit der erwähnten Ausbildung des Steuerlcmentes der Nachteil verbunden, daß die Verstellung des Ventilschiebers zwischen den Extremwerten keinem linearen, sondern irgendwie kurvenförmig gearteten, nicht vorbestimmbaren Verlauf folgt. Da die Form des sichelförmigen Stückes darüber hinaus bei jeder Änderung der Minimal- und Maximalstellung eine Änderung erfährt, ist eine genaue vorbestimmbare Festlegung der Brennstoffabflußmenge zwischen diesen beiden Extremwerten, z. B. an Hand einer Skalenmarkierung, praktisch nicht möglich.

Aus der USA.-Patentschrift 3 020 923 ist weiter eine Steuervorrichtung mit einem spiralförmig verlaufenden, federnden Steuerlement in Form eines Bandes bekannt, das an einem Ende fest mit der Steuervorrichtung verbunden ist, während sein anderes, freies Ende durch ein Stellelement abgebogen werden kann. Neben dem Nachteil, daß auch hierbei die Steuercharakteristik nicht linear ist und damit der schon genannte Nachteil vorliegt, weist diese Steuervorrichtung noch den weiteren Nachteil auf, daß nur die Minimaleinstellung genau vorgenommen werden kann, während die Maximaleinstellung nur durch Änderung der wirksamen Länge der Spirale erfolgen kann·. Daher ist das exakte Kalibrieren der Vorrichtung auf bestimmte Extremwerte außerordentlich umständlich, bzw. nur grob durchführbar.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine robuste und in ihrem Aufbau einfache Steuervorrichtung mit unabhängig voneinander cinstellbaren Minimal- und Maximalstellungen zu schaffen, die eine exakt vorherbestimmbare und reproduzierbare Steuercharakteristik für den Ventilschieber aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuerelement aus einer starren Platte mit ebener Steuerfläche gebildet ist, und daß zwischen dem Aufnahmeelement und dem Steuerelement ein Spannelement angeordnet ist, welches sich längs zweier parallel verlaufender Geraden gegen das Aufnahmeeiement und das Steuerelement abstützt, wobei eines der beiden Stellelemente auf das Spannelement einwirkt. Zweckmäßigerweise ist das Spannelement dabei ein Zylinder mit halbkreisförmigem Querschnitt. Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß am Aufnahmeelement oder Steuerelement ein dem Ventilschieber bei Abstellen des öiflusses dichtend auf suncn Sitz drückender und das Aufnahmeelement gegen die Federkraft anhebender Schließnocken ausgebildet ist.

Durch die Vorsehung eines starren Steuerelementes an Stelle der bislang verwendeten nachgiebigen Steuerelemente läßt sich dieses einesteils mit großer Genauigkeit herstellen und ergibt zum anderen unabhängig von seinen jeweiligen Minimal- und Maximal-Stellungen eine mathematisch exakt berechenbare und beliebig oft reproduzierbare Steuercharakteristik. Ferner ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bezüglich der betätigenden Drehachse im wesentlichen symmetrisch aufgebaut und erfordert daher nur einen sehr geringen Raumbedarf. Durch die Vorsehung eines Spannelementes zwischen dem Aufnahme- und Steuerelement ist das letztere in sämtlichen eingestellten Lagen stabil in bezug auf das Aufnahmeelement fixiert, so daß durch Verbiegen ⁵ od. dgl. bedingte Beschädigungen des Steuerelementes und eine damit verbundene Verfälschung seiner Steuercharakleristik ausgeschlossen sind. Im Gegensatz zu den bekannten Steuervorrichtungen ist die er-

findungsgemäße in sich so stabil, daß diese ohne die Vorsehung von Übertragungsgliedern unmittelbar auf den Ventilschieber einwirken kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Hs zeigt.

' F i g. 1 eine schematische Ansicht der Steuervorrichtung und des durch diese betätigten Ventils.

F i g. 2 schematisch eine Ansicht der Steuervorrichtung nach F i g. 1 von unten und

I⁷ig. 3 eine Detailansicht des Aufnahmcelcmentcs in der Steuervorrichtung nach F i g. 1 mit dem daran ausgebildeten Sperrnocken.

Mit 1 ist das Gehäuse eines Ölstandsreglers bezeichnet, in dem die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eingebaut ist. Am oberen Ende wird das Gehäuse durch einen abnehmbaren Deckel 2 geschlossen. Der (>lstand3 im Gehäuse wird durch eine nicht dargestellte Konstruktion, z. B. ein schwimmergeregeltes Einlaßventil konstant gehalten. Im Roden des Gehäuses 1 ist ein Ablautstutzen 4 angebracht durch den eine gesteuerte Brennstoffmenge zu einer nicht dargestellten Feuerungsanlage abfließt.

Koaxial zur Achse des Ablaufstutzens4 iM ein ai;-satzartig ausgebildetes Ventilgehäuse 6 angeordnet, in dessen Bohrung 9 ein hohler Ventilschieber 7 verschiebbar aufgenommen ist. Das obere Ende 8 de> Venlilgehäuses 6 ist als Ventilsit/ ausgebildet, und der Ventilschicber7 besitzt einen Bund 10, an dem sich ein mit dem oberen Ende 8 zusammenwirkendes Dichtungselement 11 abstützt. Unterhalb des Dichtungselements 11 ist der Vcntilschieber 7 mit einem Längsschlitz 12 versehen. Des weiteren drückt eine Feder 28 den Ventilschieber 7 nach oben zur Öffnungsstellung des Ventilschiebers.

liegt das Dichtungselement 11 auf dem obere« Ende oder Ventilsitz 8 auf, so befindet sich der Ventilschieber in Schließstellung. Wird jedoch der Schieber? angehoben, so daß der Schlitz 12 zunehmend über dem Ventilsitz 8 zu stehen kommt, so ergibt sich eine zunehmend größere Durchtrittsöffnung für den im Gehäuse 1 befindlichen Brennstoff, der durch die Bohrung im Schieber 7 und den Ablaufstutzen 4 aus dem Gehäuse austritt.

Da der Druck, mit welchem der Brennstoff durch den Schlitz 12 ausfließt, praktisch konstant ist und nur von der Hohe des über dem Ventilsitz 8 vorhandenen Brennstoffstandes 3 bestimmt wird, ist die ausfließende Brennstoffmenge von dem über dem Ventilsitz 8 offenen Querschnitt des Schlitzes 12 und dadurch von der Höhenlage des Schiebers 7 abhängig. Die Höhenlage des Schiebers 7 wird durch das aus einer starren Platte mit ebener Steuerfläche 16 gebildete Steuerelement 13 eingestellt. Das Steuerelement ist an einer U-förmigen Feder 21 befestigt und diese wiederum mit einem Aufnahmeelement 15 fest verbunden. Das Steuerelement 13 ist somit federnd am Aiifnahmeelement 15 befestigt.

Die dem Steuerelement 13 zugewandte Oberfläche 29 des Aufnahmeclemenle*. 15 ist eben und erstreckt So sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Vemilschiebers 7. Zwischen dem Aufnahmeelement 15 und dem Steuerelement 13 ist ein Spannelement 14 angeordnet, welches sich längs der parallel zueinander verlaufenden Gerauen 17. 18, 19 gegen das Aufnahmeelement 15 bzw. das Steuerelement 13 abstützt und das Steuerelement 13 relativ zum Aufnahmeelement 15 unter einen Winkel zu spannen verm'-ίμ, wodurch die Steuerfläche 16 des Steuerelementes 13 zur Bewegungsrichtung des Schiebers 7 stets einen gewissen Winkel einschließt. Zweckmäßigerweisc hat das Spannelement 14 einen halbkreisförmigen Querschnitt mit parallel verlaufenden Mantellinicn.

Das Spannelement 14 kann durch ein darüber angeordnetes, im Aufnahmeelement eingeschraubtes Stellelement 20 — wie dies der mit unterbrochener Linie gezeichnete Teil in Fig. 1 darstellt — mit höherer oder geringerer Vorspannung gegen die Feder 21 eingestellt werden, womit eine mehr oder minder große Brennstolfabgabe verbunden ist. Das Spannelement 14 gewährleistet zweckmäßigerweise die Minimalstellung der Brennstolfabgabe.

Mit einem bezüglich der Drehachse 30 des \ufnahmeclementes dem Spannelemcnt 14 diametral gegenüberliegenden Stellelement 22 steht das Steuerelement 13 unmittelbar in Berührung und kann »e»cn die Feder 21 unabhängig von der durch das Spannelement 14 vorgegebenen Lage weiter \erstellt werum.

Im Deckel 2 ist die Steuervorrichtung durch die Drjhachse 30 und einen Drehknopf 23 verdrehhar gelauert und wird durch eine Feder 24 während des Betriebs in der unteren Stellung gehalten; während des Steuerheiriebs lindert sich daher die Höhenlage der Steuervorrichtung bzw. des Steuerelementes 13 nicht. Am Aufnahmeelement kann ein Sperrnocken 25 ausgebildet sein, der in Schließstellung des Schiebers 7 mit einem Ansatz 26 am Schieber in Berührung steht.

Die Steuervorrichtung arbeitet in folgender Weise. In Null-Stellung des Drehknopfes 23 drückt der Sperrnocken 25 mittels des Vcntilschiebers7 das Dichtungselement Il auf den Ventilsitz 8 und schließt i!v Brennstoffabgabe. Dabei wird die Steuervorrichtung entgegen dem Druck der Feder 24 angehoben, d. h., das Ventil wird durch die Federkraft 24 gesperrt. In dieser Stellung steht das obere Ende 27 des Ventilschiebers außer Eingriff mit dem Steuerelement 13.

Sobald der Drehknopf 23 aus der Null-Stellung verdreht wird, kommt es zu einer Entlastung des Ventilschiebers von der Kraft der Feder 24. bzw. wird die Berührung des Sperrnockens 25 mit dem Ansatz 26 aufgehoben. Die Feder 28 hebt dabei den Schieber 7 so weit an, bis dessen oberes Ende 27 an das Steuerelement 13 ansch!^:igt. Dadurch wird der Längsschlitz 12 der Höhenlage des Steuerelementes 13 entsprechend freigegeben und der Brennstoffausiauf setzt ein.

Bei weiterem Verdrehen des Drehknopfes 23 gleitet das obere Ende des Ventilschiebers 7 entlang der Berührungslinie 31 auf der Steuerfläche 16 des Steuerelementes 13 und verändert so seine Höhenlage und dadurch auch die Brennstoffabgabe entsprechend in entsprechender Weise.

Das Steuerelement 13 gewährleistet bis zu einer Verdrehung um 180 eine in gleicher Richtung erfolgende Bewegung des Ventilschiebers 7. Bei einer 180° überschreitenden Verdrehung gleitet das obere Ende 27 des Ventilschiebers 7 entlang derselben Linie 31, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Wenn mit h der beliebige Weg des Ventilschiebers 7 zwischen seiner Minimal- und Maximalstellung. // der Gesamtweg des Ventilschiebers 7 von der Minimalstellung bis zur Maximalstellung und λ der Verdrehungswinkel des Steuerelementes 13 zwischen der

Minimal- und Maximalstellung bezeichnet wird, so folgt die Steuerbewegung Ii des Ventilschiebcrs 7 der Beziehung:

/; - ^H- (1 - cos \)

Bei der Einstellung der Minimalstellung ist das Spannelcment 14 durch das Stellelement 20 zu verdrehen. Wird das Stellelement 20 im Uhrzeigersinn verdreht, so verdreht sich das Spannelement 14 mit dem Ergebnis, daß sich das Steuerelement 13 vom Aufnahmeelcment 15 entfernt, und so die minimale Brennstoffabgabe verringert wird. Bei Verdrehen des Stellelementes 20 in der entgegengesetzten Richtung wird die minimale Brennstoffabgabe erhöht.

Analoges trifft bezüglich der Maximaleinstellung zu. Bei Verdrehung des Stellelementes 22 im Uhrzeigersinn wird die Maximal-Brennstof abgabe verringert bzw. bei umgekehrter Drehung heraufgesetzt.

Hierzu 1 Blatt /.eichnungen

C:

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung mit einem auf einen Ventilschieber wirkenden Stellorgan zum Steuern der Abflußmenge von flüssigen Brennstoffen und mit einem an einem Aufnahmeelement federnd befestigten, durch zwei diametral angreifende Stellelemente verstellbaren Steuerelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (13) aus einer starren Platte mit ebener Steuerfläche (16) gebildet ist und daß zwischen dem Aufnahmeeiement (15) und dem Steuerelement ein Spannelement (14) angeordnet ist, welches sich längs zweier parallel verlaufender Geraden (17, 19) gegen das Aufnahmeelement und das Steuerelement abstützt, wobei eines (20) der beiden Stellelcmente (20, 22) auf das Spannelement einwirkt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spanneicment (14; ein Zylinder mit halbkreisförmigem Querschnitt ist.

3. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Aufnahmeelemenl (15) oder Steuerelement (13) ein den Ventilschicber (7) beim Abstellen des öiflusses dichtend auf seinen Sitz (8) drückender und das Aufnahmeelement (15) gegen die Kraft einer Feder (24) anheilender Schlicßnocken (25) ausgebildet ist.