DE3112929C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Umsteuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer aus dem Prospekt "LINCOLN-HELIOS GmbH, Heidelberg, 70 07-03-1-D" bekannten Umsteuervorrichtung ist ein elektrisch gesteuerter Umsteuerantrieb vorgesehen, der den Schieber im Schiebergehäuse über einen Getriebemotor und eine Exzenterwelle betätigt. Auf einem Chassis ist der Elektromotor mit dem Getriebe und der Exzentersteuervorrichtung zusammen mit Mikroschaltern aufgesetzt. Über eine Schubstange und einen nachgeschalteten Springmechanismus wird der Schieber angetrieben. Die Umsteuervorrichtung ist groß und schwer und deshalb unter beengten Platzverhältnissen entfernt von den Schmierstellen anzuordnen. Der apparative Aufbau ist aufwendig.

Aus einem Prospekt der Firma DE LIMON FLUHME & Co., Düsseldorf, sind Umsteuervorrichtungen mit elektromotorischer Betätigung über Getriebe oder pneumatischer Betätigung über Elektromagnetventile bekannt, die apparativ aufwendig, schwer und groß bauend sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umsteuervorrichtung der eingangs genannten Art kompakt und ohne großen apparativen Aufwand auszubilden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Ein hydraulischer Umsteuerantrieb läßt sich auch bei den hier erforderlichen, hohen Schieberbetätigungskräften kompakt ausbilden. Durch die Eingliederung des hydraulischen Umsteuerantriebs in das Schiebergehäuse entsteht eine eigenständige, kleinbauende Einheit, die auch bei beengten Platzverhältnissen nahe an die Schmierstellen gesetzt werden kann und praktisch nur an die Energieversorgung anzuschließen ist.

Hydraulisch betätigte Wegeventile in der allgemeinen Hydraulik sind an sich bekannt (Ölhydraulik, 3. Auflage, 1978, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Kapitel 4.1.1 und 4.1.1.1; Seiten 136 bis 140).

Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2 hervor. Die hierbei vorgesehenen Ventile im Hydraulikkreis sorgen für eine zuverlässige Überlastsicherung und einen Ausgleich von Leckverlusten.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an­ band der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt einer erfindungsgemäßen Um­ steuervorrichtung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung, im Detail des den Schieber enthaltenden Ge­ häuseteils, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung in der Ebene III-III von Fig. 2.

Aus der schematischen Darstellung von Fig. 1 ist eine Um­ steuervorrichtung 1 für eine Zweileitungs-Fett-Verbrauchs­ schmieranlage erkennbar. Die Umsteuervorrichtung besitzt ein massives Gehäuse 2, in dem eine Kammer 3 für einen zwischen zwei Stellungen verschiebbar geführten Schieber 4 ausgebildet ist. In die Kammer 4 führt ein Versorgungs­ anschluß P neben dem in Schieberichtung des Schiebers 4 mit Abständen jeweils Verbraucheranschlüsse A und B vorge­ sehen sind. Die Anschlüsse P, A und B haben in der Kammer 3 ihre Mündungen 5, 6, 7 in einer Steuerfläche 10, die einer Stirnfläche 11 des Schiebers zugewandt liegt. Aus der Kammer 3 führt ein Tankanschluß T heraus, der in die Kammer 3 bei 8 einmündet. Im Schieber 3 ist ein U-förmiger Durchtrittskanal 9 für das aus dem Versorgungsanschluß P kommende Fett ausgebildet. Mündungsteile dieses Durchtritts­ kanals 9 im Schieber 4 enthalten Scherbüchsen 12, die für eine einwandfreie Abdichtung zu sorgen haben.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, verbindet der Durchtritts­ kanal 9 in jeweils einer Stellung des Schiebers 4 den Ver­ sorgungsanschluß P mit einem Verbraucheranschluß A, B, während der jeweils freie Verbraucheranschluß A, B über den Innenraum der Kammer 3 mit dem Tsnkanschluß T ver­ bunden ist. An den beiden in Schieberichtung stehenden Endflächen des Schiebers 4 greift jeweils ein Hilfskolben 13, 14 an, der in einem gegenüber der Kammer 3 abge­ dichteten Zylinderraum 15, 16 abgedichtet verschieblich geführt ist. Die Zylinderräume 15, 16 sind an eine hydraulische Umsteuereinrichtung angeschlossen und lassen sich über diese wechselseitig hydraulisch mit Druck be­ aufschlagen, um die Schiebebewegung des Schiebers 4 zu bewerkstelligen. Die Zylinderräume 15, 16 stehen über Druckleitungen 17 a, 17 b mit einer in jeder Förderrichtung umsteuerbaren Hydraulikpumpe 18 in Strömungsverbindung, die durch einen Antriebsmotor 19 betätigbar ist. Die Druckleitungen 17 a, 17 b werden aus einem Hydrauliköl­ resevoir 20 über Leitungen 21 und darin eingeordnete Schnüffel-Rückschlagventile 22 mit Öl versorgt. Über Leitungen 23 und einstellbare Druckbegrenzungsventile 24 sind die Druckleitungen 17 a, 17 b gleichzeitig gegen Über­ lastung geschützt. Anstelle der Druckbegrenzungsventile 24 könnten auch andere, den Druck in den Druckleitungen 17 a, 17 b begrenzende Einrichtungen vorgesehen sein.

Die Umsteuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt:

In der dargestellten Lage, in der die Hydraulikpumpe 18 über die Druckleitung 17 a den Zylinderraum 15 mit Druck beaufschlagt, befindet sich der Schieber 3 in seiner rechten Stellung. Er verbindet über den Durchtrittskanal 9 den Versorgungsanschluß P mit dem Verbraucheranschluß B, so daß in einer daran angeschlossenen, nicht gezeigten Verbraucherleitung ein Schmierstoff zum Verbraucher gelangt. Zeitabhängig oder durch nicht dargestellte Einrichtungen gesteuert wird daraufhin die Förderrichtung der Hydraulikpumpe umgekehrt, so daß der Zylinderraum 16 nunmehr mit Hydrauliköl beaufschlagt wird, während aus dem Zylinderraum 15 Hydrauliköl abgesaugt wird. Dadurch wird der Schieber 4 aus der gezeichneten Stellung nach links verfahren, wobei zunächst die Mündungen 5 und 6 abgeschlossen werden, ehe der Durchtrittskanal 9 die Mündungen 5 und 7 miteinander verbindet. Die Mündung 6 wird freigegeben, so daß der Verbraucheranschluß B durch die Kammer 3 hindurch mit dem Tankanschluß T bzw. dessen Mündung verbunden ist und eventuell im Fett herrschender Druck abgebaut werden kann. Die Hydraulikpumpe 18 ver­ schiebt über den Hilfskolben 14 den Schieber 4 bis zu dessen linker Endstellung. Da der Schieber 4 dann ange­ halten wird, steigt der Druck im Zylinderraum 16 bis auf ein durch das Druckbegrenzungsventil 24 vorbestimmtes Maß, worauf das Druckbegrenzungsventil 24 bei weiterer Förderung durch die Hydraulikpumpe 18 diesen überschüssigen Druck in das Reservoir 20 abläßt. Sollte durch Leckver­ luste der Druckleitung 17 a oder im Zylinderraum 15 ein Unterdruck entstehen, so saugt die Hydraulikpumpe 18 über das Schnüffel-Rückschlagventil 22 neues Hydrauliköl nach, so daß der hydraulische Steuerkreis ständig gefüllt bleibt. Die Überlastsicherung durch die Druckbegrenzungs­ ventile 24 wird auch dann wirksam, wenn der Schieber aus einem nicht vorhersehbaren Grund bei seiner Bewegung hängen bleibt. Damit werden Beschädigungen des Systems vermieden. Zur Überlastsicherung kann auch eine dreh­ zahlabhängige Einrichtung der Hydraulikpumpe 18 zuge­ ordnet werden, die bei Überschreiten einer bestimmten Pumpendrehzahl den hydraulischen Steuerkreisdruck ent­ lastet bzw. den Antrieb 19 für die Hydraulikpumpe 18 ab­ schaltet.

Die Fig. 2 und 3 lassen eine bevorzugte Ausführungs­ variante in Schnitt-Darstellung erkennen, die sich durch bauliche und herstellungstechnische Einfachheit auszeichnet.

In Fig. 2 ist das Gehäuse 2 wiederum im Schnitt darge­ stellt. Die Zylinderräume 15, 16 werden nach außen hin durch Verschlußschrauben 25 abgedichtet. Die Kammer 3 wird durch eine von einer Gehäuseseite 26 ausgehende, einseitig offene Sackbohrung gebildet, deren Rückwand 29 üben und deren Seitenwand 27 als Zylindermantel ausgebildet ist. Die offene Seite der Kammer 3 wird von einer Ansenkung 28 umfaßt, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtungselementes verwendet werden kann. Bei dieser baulich einfachen Ausbildung wird die Steuerfläche 10 an der Oberseite eines Anschlußblocks 30 ausgebildet, der in der Steuerfläche 10 die Mündungen 5, 6, 7 der Anschluß­ öffnungen A, P, B enthält. Unter Zuhilfenahme von Fig. 3 ist erkennbar, daß der Schieber 4 die Form eines Zylinders aufweist, der mit seiner einen ebenen Stirnseite 11 der Steuerfläche 10 zugewandt ist, während seine andere, eben­ falls ebene Stirnseite eine längsdurchlaufende Nut 36 auf­ weist. Im Schieber 4 ist der Durchtrittskanal 9 von zwei senkrecht von der Stirnfläche 11 ausgehenden Öffnungen 9 a, 9 b gebildet, die über einen Stichkanal 9 c miteinander zu einem U-förmigen Kanal verbunden sind. Die Öffnungen 9 a, 9 b sind zweckmäßigerweise Sackbohrungen. In jeder Sack­ bohrung ist eine Stützhülse 31 enthalten, die eine seit­ liche Durchtrittsöffnung 32 zur Stichbohrung 9 c besitzt. An der der Steuerfläche 10 zugewandten Stirnfläche jeder Stützhülse 31 liegt ein O-Ring 33 auf, der eine Scher­ büchse 12 federnd so abstützt, daß sie mit ihrem Rand 34 über die Stirnfläche 11 des Schiebers 4 übersteht und gegen die Steuerfläche 10 abdichtend angepreßt wird. Der Rand 34 jeder Scherbüchse 12 bildet einen Dichtsitz 34 auf der Steuerfläche 10, wobei der Außendurchmesser des Randes 34 kleiner ist, als der Außendurchmesser der Scherbüchse 12. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Druck aus dem Versorgungsanschluß P an jeder Scherbüchse 12 eine Druckkraft in Richtung zur Steuerfläche 10 hin er­ zeugt, die die federnde Wirkung der O-Ringe 33 unterstützt und für eine einwandfreie Abdichtung zur Kammer 3 hin sorgt. Die Hilfskolben 13, 14 sind als selbstständige Zylinder ausgebildet, die in die Zylinderräume 15, 16 ragen, welche über die Druckleitungen 17 a, 17 b mit der nicht dargestellten hydraulischen Pumpe 18 verbunden sind.

Die Rückwand 29 der zylindrischen und die Kammer 3 bilden­ den Bohrung lagert eine in Schieberichtung des Schiebers 4 verlaufende Feder 35, die in die Nut 36 im Schieber eingreift und diesen um seine Zylinderachse unverdrehbar sichert. Zwischen dem Schieber 4 und der Rückwand 29 der Kammer 3 ist eine Wälz- oder Gleitlagerung 37 vorgesehen, die für eine leichte Verschiebbarkeit des Schiebers, auch unter dem Druck aus dem Versorgungsanschluß P sorgt.

Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß der Schieber 4 einen gegen­ über dem Innendruchmesser der zylindrischen Bohrungswand 27 um den Schiebehub verkleinerten Außendurchmesser be­ sitzt, so daß aus dem jeweils freigegebenen Verbraucher­ anschluß A, B das Fett ungehindert zum Tankanschluß (nicht dargestellt) strömen kann. Der Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Schiebers 4 und der Innenwand 27 der Kammer 4 ist auf diese Weise stets mit Fett gefüllt, was sowohl zur Schmierung der Hilfskolben 13, 14 als auch der Nut­ federführung 35, 36 und der Lagerung 37 beiträgt.

Die Stichbohrung 9 c im Schieber 4 wird zweckmäßigerweise durch einen Stopfen 39 (Fig. 3) verschlossen.

Im Gehäuse 2 ist weiterhin ein Stößel 40 verschieblich und abgedichtet geführt, der in die Kammer 3 hineinragt und mit seinem abgebogenen Ende 41 mittels einer Sicherungs­ schraube 42 im Schieber gesichert wird. Das mit 43 be­ zeichnete, freie Ende des Stößels 40 ragt aus dem Gehäuse heraus und bildet eine Anzeigevorrichtung für die je­ weilige Stellung des Schiebers. Alternativ dazu kann das freie Ende 41 des Stößels 40 als Schaltelement ausgebildet sein, das mit einem Schalter 44 zusammenwirkt, der die ordnungsgemäße Betätigung des Schiebers anzeigt.

Der die Steuerfläche 10 bildende Block 30 wird zweck­ mäßigerweise durch Befestigungsbohrungen 38 und nicht gezeigte Befestigungsschrauben am Gehäuse 2 festgelegt.

Anstelle eines zylindrischen Schiebers 4 könnte auch ein quaderförmiger Schieber eingesetzt werden, der in Längs- und Querrichtung kleiner ist, als die Kammer 3, so daß der jeweils freigegebene Verbraucheranschluß A, B zu­ verlässig mit dem in die Kammer 3 mündenden Tankan­ schluß verbunden wird.

Claims (2)

1. Umsteuervorrichtung für eine Zweileitungs-Fett-Verbrauchsschmieranlage, mit einem Schiebergehäuse, in dem in einer an zwei Verbraucheranschlüsse, einen Fettversorgungsanschluß und einen Tankanschluß angeschlossenen Kammer ein Schieber zwischen zwei Stellungen geführt verschiebbar ist, der in jeder Stellung eine Verbindung zwischen einem der Verbraucheranschlüsse und dem Fett-Versorgungsanschluß sowie dem anderen Verbraucheranschluß und dem Tankanschluß herstellt, und mit einem Umsteuerantrieb für den Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsteuerantrieb mit einem vom Fett-Kreislauf getrennten, eigenständigen Hydraulikkreislauf, mit einer aus einem Reservoir (20) gespeisten, umsteuerbaren Hydraulikpumpe (18) und mit zwei wechselweise beaufschlagbaren, zur Schieberbetätigung in die Schieberkammer (3) eingreifenden Hilfskolben (13, 14) in dem Schiebergehäuse (2) angeordnet ist.

2. Umsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskolben (13, 14) in gegenüber der Schieberkammer (3) abgedichteten, an die Hydraulikpumpe (18) angeschlossenen Zylinderräumen (15, 16) verschiebbar sind, und daß jeder Zylinderraum über ein Druckbegrenzungsventil (24) und ein dazu paralleles Schnüffel-Rückschlagventil (22) mit dem Hydraulikreservoir (20) verbindbar ist.