DE927726C - Vorsteuerventil fuer druckmittelbetriebene Motoren, insbesondere Rudermotoren in Flugzeugselbststeueranlagen - Google Patents

Description

• Vorsteuerventil für druckmittelbetriebene Motoren, insbesondere Rudermotoren in Flugzeugselbststeueranlagen Die Kennlinie eines Steuerventils ist in hohem Maße von der Fertigungsgenauigkeit des Ventils abhängig. Es hat sich gezeigt, daß selbst bei Anwendung engster, für die Fertigung gerade noch tragbarer Maßtoleranzen keine gleichmäßigen und symmetrischen Venti'lkennl'inien erreichbar sind. Die Einhaltung enger Toleranzen wird besonders erschwert, wenn die Steuerkanten des Ventils der Messung schwer zugänglich sind, wie es z. B. bei einem Ringnutventil der Fall isst.
• Durch die Erfindung ist ein Ventil geschaffen, bei dem man. von den Fertigungstoleranzen weitgehend unabhängig ist und durch nachträgliche Justierung die Kennlinie auf die gewünschte Steilheit und Symmetrie genau einstellen kann. Dies ist dadurch erreicht, daß sowohl der Kolben als auch der Zylinder .des Ventils aus mehreren -den Druckmittelfluß steuernden Einzelteilen .besteht und daß die Steuerkanten des Kolbens gegenüber denen des Zylinders durch relativ zueinander axiales Verschieben der genannten Einze,keile des Kolbens einstellbar sind.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,dargestellt.
• Fig. r zeigt das neue Ventil im Längsschnitt und in schematischer Darstellung den von dem Ventil ,gesteuerten Arbeitszylinder -der Rudermaschine einer Flugzeugselbststeueranlage; Fig. a und 3 veranschaulichen in verkleinertem-Maßstab den gemäß der Erfindung in mehrere Einzelteile aufgelösten Kolben bzw. Zylinder des Ventils.
• In' den Figuren bedeuten Al, A2, A3 den Kolben des Ventils, der aus einem Drehkörper A2 mit ,., c#inüm.. an demselben fest angeordneten, z. B. ein ' Stück mit "-ihm bildenden Bund A2 und zwei auf dem genannten Körper verschiebbar vorgesehenen Bünden Al und A3 besteht. Zwischen dem Bund A,. und den Bünden Al und A3 liegen Druckfedern F1 und F2. B1, B2, B3 sind fest aufliegende. Ringe, die den Zylinder des Ventils bilden. Die Einzelteile des Kolbens sind ebenso wie diejenigen des Zylinders derart gemeinsam geschliffen, daß; wie insbesondere die F ig. a und 3 zeigen, die Mantelflächen a1, a2, a. bzw. bi , b2', b3 sowie die Bohrungen b1 ", b3" je in einer Linie liegen. An dem Kolben sind die Steuerkanten s1, s4, s8, und. an dem Zylinder die Steuerkanten s2, s3, se, s7 vorgesehen. Der Drehkörper A des Kolbens ist an seinen Enden mit Gewinde versehen, auf welches die Muttern Ml, M2 auf schraubbar und mittels der Schrauben S1, S2 feststellbar sind. Durch Verstellen dieser Muttern können die Abstände zwischen den Steuerkanten s1 und s4 und damit zwischen s1 und s2 sowie s3 und s4 und ferner zwischen s5 und s8 und damit zwischen s5 und s6 sowie s7 und s8 eingestellt werden. Durch das Ventilgehäuse P, welches durch den Deckel N und den Boden O abgeschlossen ist, ragen Leitungen Ll, L2, L3, L4, L5, LG. Die Leitung L1; die in Form einer Düse in den Vorsteuerraum Q mündet, dient für die Zuleitung des Vorsteueröls und die Leitung L2 zur Ableitung dieses Öls. Die Leitung L3, die in eine in .dem Ring B2 vorgesehene Bohrung C2 mündet, dient für die Zuleitung des. Arbeitsöls zum Raum E2. El und E3 sind Ablaufräume. Die Leitungen L4 und J_5, welche in den Ringen B1 und B3 vorgesehene Bohrungen Cl bzw. C3 mit dem Arbeitszylinder D des Rudermotors verbinden, dienen dazu, das Arbeitsöl aus dem Ventilzylinder in den Arbeitszylinder und umgekehrt zu leiten. In dem Arbeitszylinder D läuft ein Kolben G, an dessen untere Kolbenstange ein Ruder od. dgl. angeschlossen sein kann und dessen obere Kolbenstange über eine an sich bekannte und daher nicht dargestellte Rückführeinrichtung mit der Vorsteuernadel H in Verbindung steht. Die Leitung LG, in die -ein nicht dargestelltes Druckventil eingebaut ist, dient zur Ableitung des Arbeitsöls. J ist ein in den Ring A fest eingesetzter Körper, in dessen Bohrung J' die hohl ausgebildete Vorsteuernadel H geführt ist. Die Nadel enthält mehrere seitliche Aussparungen K, deren obere als Steuerkanten dienende Kanten mit K' bezeichnet sind.
• Die Wirkungsweise des neuen Ventils ist folgende: Es sei angenommen, daß durch die Leitungen L1 .und L3 das Druckmittel, z. B. Öl oder Druckluft, dem Ventil zufließe und daß sich die Oberkanten K' der Aussparungen K in einem . so geringen Abstand von: .der 'oberen Kante der Bohrung J' befinden, daß das durch die Düse der Leitung Ll in den. Vorsteuerraum.Q einströmende und durch die Leitung L, in den drucklosen Raum abfließende Druckmittel so stark gedrosselt werde, daß der von dem Druckmittel auf die Flächen R der Körper A1 und J ausgeübte Druck gleich dem auf die Flächen T der Körper A3 und M2 ausgeübten Druck sei. In diesem Zustand befindet sich dann der Steuerkolben Al, A,, A3 in der dargestellten Stellung im Gleichgewicht. Da ferner das durch die Leitung L3 zufließende Druckmittel, wie die Pfeile andeuten, teils in gleichem Maße zwischen den Steuerkanten .s3 und- s4 einerseits und s5 und se andererseits durch die Leitungen L4 und L5 in den oberen und unteren Raumdes Zylinders D gelangt, teils zwischen den Steuerkanten s1 und s2 einerseits und den Steuerkanten s7 und s$ andererseits in die Leitung L5 und von dort durch ein nicht dargestelltes Druckregelventil in den drucklosen Raum abfließt, ist auch der Arbeitskolben G im Gleichgewicht, und das mit demselben verbundene, nicht .gezeigte Ruder befindet sich in Ruhe.
• Wird die Vorsteuernadel H nach oben verstellt. so sinkt .der Druck des in den Vorsteuerraum Q einströmenden Druckmittels durch die durch das Anheben der Nadel zwischen den Kanten K' und der Kante J' allmählich frei werdenden Öffnungen K ab und fließt durch Leitung L2 in den drucklosen Raum. Damit sinkt auch der auf den Flächen R lastende Druck, und der Kolben Al, A2, A3 bewegt sich nach oben. Hierbei schließt- er einerseits die Steuerschlitze zwischen den Kanten s3, s4 und s7, se und öffnet andererseits weiter die Schlitze zwischen den Kanten s1, s2 und s5, se. Das durch die Leitung L3 zuströmende Druckmittel fließt daher durch den von den Steuerkanten s5, se gebildeten Schlitz und die Leitung L5 in den unteren Raum des Zylinders D und drückt den Arbeitskolben G nach oben. Dabei wird das oberhalb dieses Kolbens in dem oberen Raum des Zylinders D vorhandene Druckmittel durch -die Leitung L4 und den. von den Kanten st, s2 gebildeten Schlitz in die Leitung LG gepreßt. Bei diesen Vorgängen wird durch die Wirkung der obenerwähnten, zwischen dem Arbeitskolben G und der Nadel H vorgesehenen Rückführung die Nadel allmählich nach unten bewegt, bis die Karrten K' mit der oberen Kante der Bohrung J' in gleicher Höhe liegen. In diesem Augenblick wird, da. die obere gesamte Fläche des Kolbens abzüglich des Querschnitts der Nadel H, also die Fläche R, größer ist als die Fläche T, von dem Druckmittel auf die Fläche R ein größerer Druck ausgeübt als auf die Fläche T. Der Ventilkolben Al, A2, A3 bewegt sich daher wieder nach unten, und zwar so lange, bis er die dargestellte Lage erreicht hat.
• Alle Abmessungen der Einzelteile des Ventils sind nun derart gewählt, daß in dem Augenblick; in dem der Ventilkolben wieder in die dargestellte Lage gelangt ist, zwischen den Kanten K' und der oberen Kante der Bohrung J' ein so - geringer Zwischenraum vorhanden ist, daß an dieser Stelle die oben erläuterte Dros.selwirkungeintritt und dalher der Kolben Al, A,, A3 in Ruhe bleibt, wenn alle Gleichgewichtsbedingungen -gegeben sind, _, -_ Die Verstellung des Arbeitskolbens G nach unten wird durch Verschieben der Nadel H nach unten eingeleitet und erfolgt in sinngemäß gleicher Weise, wie oben beschrieben.
• Zeigt sich bei diesen Vorgängen, daß die Kennlinie des Ventils nicht die gewünschte Steilheit und Symmetrie aufweist, so kann dieser Fehler, wie aus Fig. r ohne weiteres ersichtlich ist, durch einfaches Nachstellen der Muttern Ml und M2 und das damit bewirkte Ändern der Lage der Steuerkanten behoben werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Vorsteuerventil für druckmittelbetriebene Motoren, insbesondere Rudermotoren in Flugzeugselbststeueranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kolben (Al, A2, A3) als auch der Zylinder (Bi, B2, B3) des Ventils aus mehreren den Druckmittelfluß steuernden Einzelteilen besteht und daß die Steuerkanten (s1, s4, ss, s.) des Kolbens gegenüber denen (s2, s3, s6, s7) des Zylinders durch relativ zueinander axiales Verschieben der genannten Einzelteile des Kolbens einstellbar sind. a. Ventil nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus einem Drehkörper (A2) mit drei mit Steuerkanten versehenen Bünden (A1, A2, A3) besteht, von denen der mittlere Bund (A2) fest und die beiden anderen Bünde (A1, A3) axial verschiebbar sind, und daß der Zylinder von drei aufeinanderliegenden, die Bünde des Kolbens umschließenden Ringen (Bi, B2, B3) gebildet wird, von denen nur die beiden die verstellbaren Kolbenbünde umgebenden Ringe (B1, B3) mit Steuerkanten versehen sind. 3. Ventil nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehkörper (A2) des Kolbens zwischen dem mittleren Bund (A2 ) und den beiden Endbünden (A1, A3) je eine Druckfeder (F1, F2) angeordnet ist, gegen deren Wirkung die Abstände zwischen den Endbünden und dem mittleren Bund mittels Mutter (Ml, M2) und Schraube (S1, S2) verstellbar sind. 4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere (B2) der den Zylinder bildenden Ringe eine Bohrung (C,) enthält, in die die Druckmittelz.uflußleitung (L3) mündet, während die beiden anderen Ringe (B1, B3) sowohl Bohrungen (Cl, C3) aufweisen, an die die zu dem Arbeitszylinder (D) des Motors führenden Druckmittelleitungen (L4, L5) angeschlossen sind, als auch Bohrungen (Ei, E3), die mit der Druckmittelabflußleitung (L.) in Verbindung stehen und die durch die beiden verstellbaren Kolbenbünde (Al' A3) abdeckbar sind.