DE1124775B - Steuerschieber - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

A 30110 XH/47g

ANMELDETAG: 18. A U G U S T 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 1. MÄRZ 1962

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerschieber mit Antrieb durch das zu steuernde Druckmittel, das unter Steuerung durch zwei Hilfsventile wahlweise einem von zwei an den Enden des Schieberkolbens angeordneten Druckräumen zugeführt bzw. aus diesen entleert wird, und zwar mit gleichzeitiger Beeinflussung der Druckmittelzu- und -ableitung nach bzw. aus den Druckräumen durch den Schieberkolben.

Bei einer durch ein älteres Patent geschützten Steuereinrichtung steuert ein doppeltwirkendes Hilfsventil einen Schieberkolben, wobei die Strömung durch die Auslaßkanäle verändert wird, die von den Druckräumen ausgehen, welche sich je an einem Ende des Schieberkolbens befinden. Das Druckmittel wird durch Öffnungen in diese beiden Druckräume eingeleitet, und der Querschnitt dieser Öffnungen wird durch die Bewegung des Schieberkolbens verändert, so daß, wenn die Auslaßöffnung von dem einen Druckraum her durch das Hilfsventil verkleinert wird, sich die Einlaßöffnung nach dem anderen Raum gleichzeitig vergrößert.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Steuerschiebers, bei welchem die gleiche Wirkung mit nur einer einzigen von außen zu steuernden Öffnung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß nur eines der beiden Hilfsventile durch eine äußere Kraft betätigt wird, während das zweite Hilfsventil durch den Schieberkolben verstellt wird.

Die Durchlaßöffnungen zur Entleerung der Druckräume werden durch nadeiförmige Verschlußteile beherrscht. Eines dieser Verschlußteile wird elektromagnetisch durch Verändern eines Stromes betätigt, welcher in einer von zwei entgegengesetzt gewickelten Spulen fließt, in denen die Ströme sich normalerweise im Gleichgewicht befinden. Das andere der vorerwähnten Verschlußteile wird durch die Bewegung des Schieberkolbens relativ zum Schiebergehäuse verstellt. Die durch dieses Verschlußteil zu verstellende veränderliche Durchlaßöffnung sitzt am Schieberkolben. Dieses Verschlußteil wird durch Arbeitsmitteldruck gegen einen einstellbaren Anschlag gedrückt, und die nicht veränderlichen Durchlaßöffnungen zur Zuführung des Druckmittels zu den Druckräumen sind in auswechselbaren Einsätzen angeordnet, so daß ihre Charakteristiken geändert werden können.

Die Erfindung wird an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Endansicht des Steuerschiebers,

Steuerschieber

Anmelder:

Automotive Products Company Limited,

Leamington Spa, Warwickshire

(Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen, Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. August 1957 (Nr. 26 136)

William James Senior,

Leamington Spa, Warwickshire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 eine Ansicht, wobei das Hilfsventil entfernt ist,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt eines Teiles im vergrößerten Maßstab, während

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie C-C der Fig. 5 wiedergibt.

Der Steuerschieber weist ein im Schnitt rechteckiges Gehäuse 1 auf, das mit einer in Längsrichtung verlaufenden Bohrung 2 ausgestattet ist. Eine Verschlußplatte 3 ist mittels Schrauben 4 an einem Ende des Gehäuses 1 befestigt. Die Verschlußplatte 3 erstreckt sich über die Seitenflächen des Gehäuses hinaus, um die Flansche 5 zu bilden, welche mit Löchern 6 für die Aufnahme von Schrauben ausgestattet sind, durch welche das Gehäuse 1 an einer Haltevorrichtung befestigt wird. Die innere Oberfläche der Platte 3 weist eine weite flache Aussparung 7 auf, welche sich über den Hauptteil der Endfläche des Gehäuses 1 erstreckt.

Das andere Ende des Gehäuses 1 ist mit einer Verschlußkappe 8 versehen, welche mittels Schrauben 9 befestigt ist. Das Innere dieser Kappe bildet eine Kammer 10, welche sich über den Hauptteil der Endfläche des Gehäuses 1 erstreckt. Die Bohrung 2 erstreckt sich in die Aussparung 7 und in die Kammer

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10 hinein, welche außerdem über einen Durchlaß 11 der Kammer 25 kommende Bohrung 47 mündet in

miteinander in Verbindung stehen, der im Gehäuse 1 einen Längskanal 48, von dem eine Verlängerung mit

parallel zur Bohrung 2 verläuft. Eine seitliche, mit kleinerem Durchmesser mit einer querliegenden zy-

Schraubengewinde versehene Öffnung 12 für einen Iindrischen Kammer 49 in Verbindung steht. Die

Ablaß ist in der Verschlußkappe 8 vorgesehen. 5 Durchlässe 47 und 48, welche jeweils von den Seiten-

Ein Schieberkolben 13 sitzt mit Gleitsitz innerhalb und Endwänden des Gehäuses 1 her eingebohrt sind, der Bohrung 2 und ist mit zwei ringförmigen Aus- werden durch Stöpsel 50 und 51 verschlossen,
sparungen 14 und 15 versehen, die sich zwischen Ein Einsatz 52 mit einer gedrosselten Durchlaßeinem mittleren Bund 17 und den Außenbunden 16 Öffnung 53 befindet sich in der Kammer 49. Der Ein- und 18 befinden. Der Schieberkolben 13 weist einen io satz 52 weist einen mit Schraubengewinde versehenen Endabschnitt 19 mit kleinerem Durchmesser auf, wel- Abschnitt 54 und kronenförmige Vorsprünge 55 auf, eher sich vom Bund 17 weg mit dichtem Gleitsitz durch vermittels deren er in die Kammer 49 hineingeeine Hülse 20 erstreckt. Die Hülse 20 befindet sich in schraubt wird. Er besitzt ferner eine Verlängerung einer Enderweiterung der Bohrung 2, in welcher sie 56 mit kleinerem Durchmesser, welche mit der entmittels eines Sprengringes 22 gehalten wird. Die 15 sprechend reduzierten Basis der Kammer 49 zuHülse 20 hält in einer äußeren Ringnut einen Dich- sammenpaßt, wodurch eine Kammer 57 gebildet wird, tungsring 23. Ein Absatz 24 begrenzt die Bewegung Der Einsatz 52 ruht auf einer tiefgezogenen Federdes Schieberkolbens 13 in Richtung auf die Hülse 20. Unterlagscheibe 58 und weist eine Umfangsnut auf, Somit wird zwischen der Bohrung 2 und dem End- in der ein Dichtungsring 59 sitzt. Die Durchlaßabschnitt 19 des Schieberkolbens 13 und zwischen 20 Öffnung 53 ist bei 60 erweitert und steht mit der dem Bund 16 und der Hülse 20 eine ringförmige Kammer 57 in Verbindung, welche mittels eines Kammer 25 gebildet, in welcher Druckmittel zur Kanals 61 an den Durchlaß 11 angeschlossen ist.
Wirkung kommen kann, um den Schieberkolben 13 Die Durchlaßöffnung 53 wird durch ein elektroin Längsrichtung zu verschieben. magnetisch betätigtes nadeiförmiges Verschlußteil 62

In ähnlicher Weise weist der Schieberkolben 13 an 25 gesteuert, das sich von einem Magnetgehäuse 63 her

seinem anderen Ende einen reduzierten Abschnitt 26 erstreckt, welches am oberen Ende des Gehäuses 1

auf, welcher sich vom Bund 18 her mit einem dichten befestigt ist. Ein Zapfen 64 des Magnetgehäuses 63

Gleitsitz durch eine Hülse 27 erstreckt, die in einer paßt in die Kammer 49 hinein und weist eine Um-

Enderweiterung 28 der Bohrung 2 liegt. Die Hülse fangsnut 65 auf, die mit einem Durchlaß 66 überein-

27 wird durch einen Sprengring 29 gehalten und 30 stimmt, welcher mittels eines Durchlasses 67 mit dem

weist in einer äußeren Ringnut einen Dichtungsring Durchlaß 11 in Verbindung steht. Ein Paar entgegen-

30 auf. Ein Absatz 31 begrenzt die Bewegung des gesetzt gewickelter Spulen 68 und 69 umgibt das

Schieberkolbens 13 in Richtung auf die Hülse 27. obere Ende des Verschlußteils 62.

Somit wird dort zwischen dem Bund 18 und der Das Druckmittel wird in der Druckkammer 32

Hülse 27 eine der Kammer 25 ähnliche Kammer 32 35 durch eine Bohrung 70 eingebracht, welche von einer

gebildet, in welcher ein Druckmittel zur Wirkung gedrosselten Durchlaßöffnung 71 in einem Einsatz 72

kommen kann, um den Schieberkolben 13 in Längs- her führt, der sich in einem mit Schraubengewinde

richtung zu verschieben. Die Kammern 25 und 32 versehenen Anschluß 73 befindet,

werden im nachfolgenden als Druckkammern be- Das einen kleineren Durchmesser aufweisende

zeichnet. 40 Ende 26 des Schieberkolbens 13 hat eine mittlere

In der Bohrung 2 befinden sich drei mit gleichem Bohrung 74, welche mit der Druckkammer 32 über

Abstand voneinander angeordnete Umfangsnuten 33, radiale Bohrungen 75 in Verbindung steht. Die

34 und 35. Die Nuten 33 und 35 stehen jeweils mit Bohrung 74 ist bei 76 erweitert, um eine Hülse 77,

Schraubengewinde aufweisenden Anschlüssen 36 und welche im wesentlichen den gleichen Innendurch-

38 für je eine Zufuhrleitung in Verbindung. Die 45 messer wie die Bohrung 74 hat, und eine Hülse 78

mittlere Nut 34 steht mit einem ein Schrauben- aufzunehmen, welche einen kleineren Innendurch-

gewinde aufweisenden Anschluß 37 für den Rücklauf messer als die Hülse 77 hat. Ein nadeiförmiges Ver-

in Verbindung. Die ringförmigen Aussparungen 14 und schlußteil 79 sitzt mit Gleitsitz in der Hülse 78,

15 im Schieberkolben 13 stehen jeweils ständig mit welche durch einen Federhaltering 80 in der vorge-

Bohrungen 39 und 40 in Verbindung, welche zu mit 50 schriebenen Stellung gehalten wird. Eine kreisförmige

Schraubengewinde versehenen Anschlüssen 41 und scharfkantige Durchlaßöffnung 81 wird durch einen

42 führen, die mit den entgegengesetzten Seiten des Innenflansch in der Hülse 77 gebildet. Der Schaft 82

Kolbens eines doppeltwirkenden Druckmittelmotors des Verschlußteils 79 sitzt mit Gleitsitz innerhalb der

in Verbindung stehen. Durchlaßöffnung 81 und weist an seinem Ende ein

Wenn der Schieberkolben 13 sich in einer Neutral- 55 Paar diametral gegenüberliegender zusammenlaufen-

stellung befindet, verschließt der mittlere Bund 17 der flacher Oberflächen 83 auf, durch welche die

die mittlere Ringnut 34, da beide die gleiche Breite wirksame Fläche der Durchlaßöffnung mittels der

aufweisen. Die Ringnut 33 und 35 werden jeweils Relativbewegung des Schieberkolbens 13 zum Ver-

durch die Bunde 16 und 18 verschlossen. Die Breite schlußteil 79 gesteuert wird. Das durch die Durch-

der Bunde 16 und 18 ist so gewählt, daß die Ring- 60 laßöffnung 81 hindurchströmende Druckmittel ent-

nuten 33 und 35 nur dann freigegeben werden, wenn weicht über die Durchlässe 84 in der Hülse 77 und

der Schieberkolben 13 aus seiner Neutralstellung der Verlängerung 26 des Schieberkolbens 13 nach der

bewegt wird. Kammer 10 und dem Auslaß 12.

Das Druckmittel wird in die Druckkammer 25 Das Verschlußteil 79 wird durch einen verstell-

durch eine Bohrung 43 eingebracht, die mit einer 65 baren Anschlag gehalten, der die Form eines Bolzens

gedrosselten Durchlaßöffnung 44 in einem Einsatz 45 85 hat, welcher in eine Hülse 86 hineingeschraubt ist,

herführt, welcher in einem ein Schraubengewinde die von der Verschlußkappe 8 aufgenommen wird,

aufweisenden Anschluß 46 angeordnet ist. Eine von Die Hülse 86 weist einen Flansch auf, der dazu vor-

gesehen ist, einen Dichtungsring 87 zusammenzupressen. Der Anschlag 85 ist mit einem Einstellschlitz 88 und einer Überwurfmutter 89 versehen, welche ein Dichtungsringpaar 90 und 91 zusammenpreßt, die durch eine Unterlagscheibe 92 voneinander getrennt sind.

Es ist offensichtlich, daß bei einer vorbestimmten Beziehung zwischen den in den Spulen 68 und 69 fließenden Strömen das Verschlußteil 62 eine bestimmte Stellung zu seiner Durchlaßöffnung einnimmt, und der Anschlag 85 kann daraufhin so lange verstellt werden, bis der Druck in der Druckkammer 32 dem Druck in der Druckkammer 25 gleicht, während der Schieberkolben 13 seine Neutralstellung einnimmt, in welcher die Ringnuten 33, 34 und 35 durch die Bunde 16, 17 und 18 verschlossen werden. Falls der Strom in einer der Spulen 68, 69 geändert wird, wird das Verschlußteil 62 bewegt, und der Druck in der Druckkammer 25 nimmt entweder zu oder ab. Wenn beispielsweise das Verschlußteil 62 nach unten bewegt wird, nimmt der Druck in der Druckkammer 25 zu, und der Schieberkolben 13 wird nach rechts bewegt. Dies hat zur Folge, daß die wirksame Fläche der veränderlichen Durchlaßöffnung 81 verringert wird, während der Druck in der Druckkammer 32 so lange zunimmt, bis die Drücke in den Druckkammern 25 und 32 in Gleichgewicht kommen. Die Bewegung des Schieberkolbens 13 hört dann in einer Stellung auf, in welcher das Druckmittel in der Lage ist, zu und vom Verbraucher zu fließen, um ihn dadurch zu betätigen, wobei die Strömung so lange andauert, wie das elektrische Signal beibehalten wird. Falls das Verschlußteil 62 nach oben bewegt wird, fällt der Druck in der Kammer 25 ab, und der Schieberkolben 13 wird nach links bewegt, wodurch die Fläche der Durchlaßöffnung 81 zunimmt, so daß die Drücke in den Druckkammern 25 und 32 wiederum ausgeglichen werden.

Vorzugsweise werden die Einzelteile so ausgebildet, daß eine Linearbeziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels zum Verbraucher und der elektrischen Impulsstärke besteht. Dieser Zustand wird immer dann erreicht, wenn die Bewegungen des Verschlußteils 62 und des Schieberkolbens 13 in Linearbeziehung zueinander stehen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Steuerschieber mit Antrieb durch das zu steuernde Druckmittel, das unter Steuerung durch zwei Hilfsventil wahlweise einem von zwei an den Enden des Schieberkolbens angeordneten Druckräumen zugeführt bzw. aus diesen entleert wird, und mit gleichzeitiger Beeinflussung der Druckmittelzu- und -ableitung zu bzw. aus den Druckräumen durch den Schieberkolben, dadurch gekennzeichnet, daß nur eines (42 bis 69) der beiden Hilfsventile durch eine äußere Kraft betätigt wird, während das zweite Hilfsventil (79 bis 84) durch den Schieberkolben (13) verstellt wird.

2. Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (53, 81) zur Entleerung der Druckräume (25, 32) durch nadeiförmige Verschlußteile (62, 79) beherrscht werden.

3. Steuerschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (62) des durch äußere Kraft betätigten Hilfsmittels (42 bis 69) durch Verändern eines Stromes elektromagnetisch betätigt wird, welcher in einer von zwei entgegengesetzt gewickelten Spulen (68, 69) fließt, in denen die Ströme sich normalerweise im Gleichgewicht befinden.

4. Steuerschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Verschlußteil (79) durch die Bewegung des Schieberkolbens (13) relativ zum Gehäuse (1) verstellt wird.

5. Steuerschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Durchlaßöffnung (81), welche durch das Verschlußteil (79) verstellt wird, am Schieberkolben (13) sitzt.

6. Steuerschieber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (79) durch Arbeitsmitteldruck gegen einen einstellbaren Anschlag (85) gedrückt wird.

7. Steuerschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht veränderlichen Durchlaßöffnungen (44, 71) zur Zuführung des Druckmittels zu den Druckräumen (25, 32) in auswechselbaren Einsätzen (45, 72) angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 831 787; französische Patentschriften Nr. 915 660, 965 740; britische Patentschriften Nr. 346 770, 720 966; USA.-Patentschriften Nr. 2409 517, 2 605 079, 775 982.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 095 607.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 209 517/248 2.