-
Die
Erfindung betrifft ein Drehschieberorgan zur Druckluftsteuerung,
umfassend ein Gehäuse,
in dem eine gerade Zylinderbohrung ausgeführt ist, und einen zylindrischen
Steuerschieber, der in der Zylinderbohrung einsitzt und drehend
antreibbar ist.
-
Aus
der
DE 43 18 203 C1 ist
ein Drehschieberorgan bekannt, in dessen Gehäuse vier in übereinstimmender
axialer Anordnung ausgebildete Kanäle vorgesehen sind, die zur
Steuerung zweier verschiedener Medien durch Verstellung des Steuerschiebers
in unterschiedlicher Weise miteinander verbindbar sind.
-
Aus
der
US 3 730 223 ist
ein Drehschieberorgan zur Druckluftsteuerung bekannt mit einem Gehäuse, in
dem eine gerade Zylinderbohrung ausgeführt ist, und einem zylindrischen
Steuerschieber der in der Zylinderbohrung einsitzt und drehend antreibbar
ist. Im Gehäuse
sind Querbohrungen in axial voneinander beabstandeter bzw. sich
radial gegenüberliegender
Lage ausgebildet, die in der Zylinderbohrung münden, und im Steuerschieber
sind längsverlaufende
Oberflächennuten
und querverlaufende Innenkanäle
ausgebildet, die drehstellungsabhängig die Querbohrungen in unterschiedlicher
Weise miteinander verbinden und voneinander trennen.
-
Aus
der
US 1 024 909 ist
ein Drehschiebeorgan ähnlicher
Art bekannt, bei welchem in der Zylinderbohrung eine Hülse mit übereinstimmen
den Querbohrungen eingesetzt ist, die eine innenkonische Sitzfläche hat,
wobei der Steuerschieber eine ergänzende außenkonische Gleitfläche hat
und von einer Feder axial gegen die Sitzfläche gedrückt wird.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnellsteuerndes
Drehschieberorgan zum Ansteuern von Pneumatikstellzylindern bereitzustellen.
Hierbei sollen Steuerzyklen von beispielsweise unter 5 ms darstellbar
sein. Im Zusammenhang mit derart kurzen Taktzeichen ist eine hohe
Zahl von Ansteuerspielen in der Größenordnung von zweihundert
Millionen und mehr während
der Lebensdauer des Drehschieberorgans erforderlich.
-
Anwendungsfälle für ein derartiges
Drehschieberorgan ist beispielsweise die Ansteuerung von Pneumatikzylindern
zur Betätigung
von Nadelventilen, die den Ausfluß von Heißschmelzkleber auf ein schnell
an den Nadelventilen vorbeilaufendes Substrat steuern. Für einen
gleichmäßig getakteten Auftrag
des Heißschmelzklebers
auf das Substrat kann die Ansteuerfrequenz des Drehschieberorgans mit
der Antriebsgeschwindigkeit des Substrats synchronisiert sein.
-
Ein
anderes Anwendungsgebiet für
Drehschieberorgane der genannten Art sind Pneumatikzylinder zum Öffnen und
Schließen
von Luftdüsen, die
ebenfalls grundsätzlich
als Nadelventile ausgeführt
sein können.
Solche schnell angesteuerten Luftdüsen können beispielsweise in der
Kaffeeproduktion zum Herausschießen von einzelnen fehlerhaften Kaffeebohnen
oder Fremdkörpern
aus einem fallenden Strom von Kaffeebohnen heraus eingesetzt werden.
Die hiermit genannte Technik wird auch auf andere Produkte angewandt.
Während
die Aufschaltgenauigkeit hierbei weniger kritisch ist, ist eine
extrem kurze Aufschaltzeit zum Beschränken des geschalteten Luftstroms
auf eine einzelne fallende Kaffeebohne unabdingbar.
-
Aus
dem vorstehenden wird verständlich, wie
die eingangs genannte Aufgabe eines schnellsteuernden Drehschieberorgans
zu verstehen und einzuordnen ist.
-
Die
Lösung
besteht in einem Drehschieberorgan zur Druckluftsteuerung, umfassend
ein Gehäuse,
in dem eine gerade Zylinderbohrung ausgeführt ist, und einen zylindrischen
Steuerschieber, der in der Zylinderbohrung einsitzt und drehend
antreibbar ist, wobei in dem Gehäuse
zumindest drei Querbohrungen in axial voneinander beabstandeter
Lage ausgebildet sind, die in der Zylinderbohrung münden, und im
Steuer schieber Oberflächennuten
oder Innenkanäle
ausgeführt
sind, die drehstellungsabhängig
die Querbohrungen in unterschiedlicher Weise miteinander verbinden
oder voneinander trennen, wobei zwischen der Zylinderbohrung und
dem Steuerschieber ein Zylinderspalt so bemessen ist, daß der Steuerschieber
nach dem Luftlagerprinzip reibungsarm in der Zylinderbohrung drehbar
ist. Der genannte Zylinderspalt kann hierbei eine radiale Dicke
von etwa 2μm ± 20% haben.
Die hierfür
geeigneten Steuerschieber können
mit hoher Präzision
spitzenlos bearbeitet werden.
-
Da
das Steuermedium Luft ist, ergibt sich bei Einhaltung dieser Bemessungsgrundsätze das
Luftlagerprinzip, so daß der
Steuerschieber praktisch reibungslos innerhalb der Zylinderbohrung
verdrehbar ist. Die Zylinderbohrung kann hierbei in einem Gehäuse als
Sacklochbohrung ausgeführt
sein, so daß das
Gehäuse
nur an einem Ende abzudichten ist. Als Antriebsmotor für den Steuerschieber
ist ein schnellschaltender Schrittschaltmotor oder ein Servomotor geeignet.
-
Mit
diesen Mitteln können
die Querbohrungen, die axial voneinander beabstandet sind, wie in bekannten
Mehrwegeventilen, insbesondere in 3/2-Wegeventilen, anstelle durch
einen axial verschiebbaren Steuerschieber durch den drehend antreibbaren
Steuerschieber gesteuert werden, was mit sehr viel kürzeren Wegen
und in sehr viel kürzeren Zeiten
möglich
ist, da der Steuerschieber relativ massearm dargestellt werden kann.
-
Eine
günstige
konstruktive Ausführungsform geht
dahin, daß das
Gehäuse
eine zylindrische Aufnahmebohrung aufweist und daß in die
zylindrische Aufnahmebohrung eine ringzylindrische Steuerhülse fest
eingesetzt ist, in der die Zylinderbohrung für den Steuerschieber unmittelbar
ausgebildet ist. Hiermit kann die Zylinderbohrung für den Steuerschieber
aus einem geeigneten Metall mit günstigen Trockenlaufeigenschaften
hergestellt werden, damit beim Anlauf bis zum Aufbau des Luftlagerspaltes
kein Verschleiß auftritt.
Im übrigen
ermöglicht
die Verwendung der ringzylindrischen Steuerhülse eine günstige Ausbildung von Ringnuten
bzw. Ringkanälen,
die mit den Querbohrungen jeweils verbunden sind.
-
Es
wird somit vorgeschlagen, daß in
der Aufnahmebohrung im Gehäuse
und/oder auf der Außenfläche der
Steuerhülse
zumindest drei Ringnuten mit axialem Abstand voneinander vorgesehen
sind, die mit den zumindest drei Querbohrungen im Gehäuse verbunden
sind, und daß in
der Steuerhülse
in axialer Zuordnung zu den Ringnuten Steuerbohrungen in verschiedenen
Umfangspositionen ausgebildet sind. Weiterhin wird vorgeschlagen,
daß der
Steuerschieber axial verlaufende Oberflächennuten hat und in der Steuerhülse jeweils
zwei verschiedenen Ringnuten zugeordnete Steuerbohrungen in übereinstimmender
Umfangslage liegen, so daß jeweils
zwei der drei Querbohrungen paarweise über die Steuerbohrungen in
der Steuerhülse
und die Oberflächennuten im
Steuerschieber paarweise verbindbar sind. Die Verwendung einer Mehrzahl
von über
dem Umfang verteilter Steuerbohrungen in jedem Ringkanal bzw. in
jeder Ringnut erhöht
den Durchtrittsquerschnitt, so daß die Druckverluste im Steuerschieberorgan
gering gehalten werden können.
-
Nach
einer ersten Ausgestaltungsform der genannten Oberflächennuten
oder auch Längsnuten ist
vorgesehen, daß die
Steuerbohrungen in untereinander gleicher Umfangslage angeordnet
sind und erste Oberflächennuten
die Steuerbohrungen zweier erster axial benachbarter Ringnuten axial überdecken
und zweite Oberflächennuten
die Steuerbohrungen zweiter weiterer benachbarter Ringnuten axial überdecken,
wobei die Oberflächennuten
von den Steuerbohrungen abweichende Umfangsverteilung haben. Die
hiermit angegebene Ausführung
ist bevorzugt, da die Möglichkeit
von Druckverlusten minimiert ist.
-
Nach
einer zweiten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Steuerbohrungen zweier erster benachbarter Ringnuten in gleicher
Umfangslage angeordnet sind und die Steuerbohrungen zweiter weiterer
benachbarter Ringnuten in gleicher Umfangslage angeordnet sind,
wobei die genannten Gruppen von Steuerbohrungen voneinander abweichende
Umfangsverteilung haben, und daß die
Oberflächennuten
alle Steuerbohrungen axial überdecken.
Bei genauer Positionierung des Steuerschiebers durch den Schrittschaltmotor
ist auch diese Ausführung
betriebssicher und druckverlustarm.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend
beschrieben.
-
1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Steuerschieberorgan
mit Antriebsmotor in einer ersten Ausführung
- a)
in einer Stirnansicht
- b) in einer Seitenansicht
- c) im Schnitt A-A nach Darstellung a)
-
2 zeigt
eine Steuerhülse
und einen Steuerschieber des Schieberorgans nach 1 als Einzelheiten
bzw. als Baugruppe in verschiedenen Darstellungen, nämlich
- a) einen Steuerschieber in isometrischer Darstellung
als Einzelheit
- b) einen Steuerschieber mit umgebender Steuerhülse in isometrischer
Darstellung als Einzelheit
- c) -
- d) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer ersten Seitenansicht
- e) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer zweiten Seitenansicht
- f) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer dritten Seitenansicht
- g) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer vierten Seitenansicht
- h) die Steuerhülse
in Unteransicht
- i) den Steuerschieber und die Steuerhülse im Schnitt A-A nach Darstellung
d)
- j) den Steuerschieber und die Steuerhülse im Schnitt B-B nach Darstellung
g)
- k) die Oberfläche
der Steuerhülse
in Abwicklung mit einer zugeordneten Abwicklung des Steuerschiebers
in einer ersten Drehstellung
- l) die Oberfläche
der Steuerhülse
in Abwicklung mit zugeordneter Abwicklung des Steuerschiebers in
einer zweiten Drehstellung;
-
3 zeigt
ein erfindungsgemäßes Steuerschieberorgan
mit Antriebsmotor in einer zweiten Ausführung
- a)
in einer Stirnansicht
- b) in einer Seitenansicht
- c) im Schnitt B-B nach Darstellung a)
-
4 zeigt
eine Steuerhülse
und einen Steuerschieber des Schieberorgans nach 3 als Einzelheiten
bzw. als Baugruppe in verschiedenen Darstellungen, nämlich
- a) einen Steuerschieber in isometrischer Darstellung
als Einzelheit
- b) einen Steuerschieber mit umgebender Steuerhülse in isometrischer
Darstellung als Einzelheit
- c) -
- d) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer ersten Seitenansicht
- e) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer zweiten Seitenansicht
- f) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer dritten Seitenansicht
- g) den Steuerschieber mit der Steuerhülse in einer vierten Seitenansicht
- h) die Steuerhülse
in Unteransicht
- i) den Steuerschieber und die Steuerhülse im Schnitt A-A nach Darstellung
d)
- j) den Steuerschieber und die Steuerhülse im Schnitt B-B nach Darstellung
g)
- k) die Oberfläche
des Steuerschiebers in Abwicklung mit einer zugeordneten Abwicklung
der Steuerhülse
in einer ersten Drehstellung
- l) die Oberfläche
der Steuerhülse
in Abwicklung mit zugeordneter Abwicklung des Steuerschiebers in
einer zweiten Drehstellung.
-
Die
einzelnen Darstellungen der 1 werden
nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist ein Schieberorgan 11 mit
einem Gehäuse 12 und
einer Deckelplatte 13 gezeigt. Auf der Deckelplatte 13 ist ein
Antriebsmotor 14 zum Drehantrieb, beispielsweise ein schnell
ansprechender Schrittschaltmotor angebracht. Wie in Darstellung
c erkennbar ist, ist die Deckelplatte 13 mit einer Durchgangsbohrung 15 versehen,
durch die ein Antriebszapfen 16 eines im Gehäuse 12 drehbar
gehaltenen zylindrischen Steuerschiebers 17 ragt. An diesem
Antriebszapfen 16 greift eine Kupplung des Drehantriebsmotors
formschlüssig
an. Der Steuerschieber 17 ist unmittelbar in einer Zylinderbohrung 18 gehalten.
Diese Zylinderbohrung 18 ist in einer Steuerhülse 19 ausgeführt, die ihrerseits
in eine Aufnahmebohrung 20 im Gehäuse 12 eingesetzt
ist. Im Gehäuse 12 sind
drei Querbohrungen 21, 22, 23 in unterschiedlicher axial
voneinander beabstandeter Lage ausgebildet, die in der Aufnahmebohrung 20 münden. Die
Querbohrung 21 dient dem Anschluß einer Druckleitung P, die
Querbohrung 22 dem Anschluß einer Druckabnahmeleitung
A eines Verbrauchers und die Querbohrung 23 dem Anschluß einer
Rückströmungsleitung
R. Jeweils in Zuordnung zu einer der Querbohrungen 21, 22, 23 ist
eine Ringnut 24, 25, 26 ausgebildet,
die teilweise in der Oberfläche
der Aufnahmebohrung 20 und teilweise auf der Außenoberfläche der
Steuerhülse 19 ausgebildet
ist, wobei die Ringnuten hier als ganzes einheitlich bezeichnet
sind. In der Steuerhülse 19 sind
in verschiedenen Höhen
in Zuordnung zu den Ringnuten 24, 25, 26 und
in verschiedenen jedoch untereinander übereinstimmenden Umfangslagen
Steuerbohrungen vorgesehen, die erst anhand der weiteren Zeichnungen
beziffert werden. Eine Verbindung zwischen verschiedenen dieser
Steuerbohrungen wird durch axial verlaufende Oberflächennuten 28, 29 im
Steuerschieber 17 hergestellt, die ebenfalls anhand der
weiteren Zeichnungen detailliert beziffert werden. Vorgreifend ist
festzustellen, daß in der
dargestellten Position des Steuerschiebers der Anschluß P mit
dem Anschluß A
verbunden ist, während
eine Verbindung zwischen dem Anschluß A und dem Anschluß R unterbrochen
ist, und daß eine
andere Drehstellung möglich
ist, in der die Verbindung zwischen dem Anschluß P und dem Anschluß A unterbrochen
ist und eine Verbindung zwischen dem Anschluß A und dem Anschluß R freigegeben
wird.
-
Die
verschiedenen Darstellungen der 2 werden
nachstehend im wesentlichen gemeinsam beschrieben, wobei nur ausnahmsweise
auf einzelne der Darstellungen besonders Bezug genommen wird. Dies
gilt zunächst
für die
Darstellung a, in der ein zylindrischer Steuerschieber 17 mit
seinem Antriebszapfen 16 gezeigt ist, an dem Schlüsselflächen 27 zum
formschlüssigen
Eingriff einer Kupplung des Antriebsmotors erkennbar sind. Auf der
zylindrischen Oberfläche
des Steuerschiebers sind erste Längsnuten 28 erkennbar,
die sich von der Lage der ersten Ringnut (24) bis zur Lager
der zweiten Ringnut (25) erstrecken und zweite Längsnuten 29,
die sich von der Lage der zweiten Ringnut (25) bis zur
Lage der dritten Ringnut (26) erstrecken. In Längsrichtung überdecken
sich dabei die ersten Längsnuten 28 und zweiten
Längsnuten 29,
wobei sie in versetzter Umfangslage zueinander liegen. Aus der erkennbaren Teilung
kann geschlossen werden, daß jeweils
vier erste Längsnuten 28 und
vier zweite Längsnuten 29 auf
der Oberfläche
des Steuerkörpers 17 jeweils gleichmäßig umfangsverteilt
ausgebildet sind, die um einen halben Teilungswinkel, also 45° zueinander versetzt
sind.
-
In
Darstellung b, die ebenfalls einzeln beschrieben wird, ist die Steuerhülse 19 mit
einliegendem Steuerschieber 17 gezeigt, wie an dem aus
der Steuerhülse 19 vorstehenden
Antriebszapfen 16 mit den Schlüsselflächen 27 erkennbar
ist. Es ist erkennbar, daß auf
der Außenoberfläche der
Steuerhülse 19 die
drei Ringnuten 24, 25, 26, die auch entsprechend in
der Aufnahmebohrung (20) des Gehäuses eingearbeitet sind, ausgedreht
sind. Jeweils zwischen den und außerhalb der Ringnuten 24, 25, 26 sind
Umfangsstege 35, 36, 37, 38 mit
größerem Durchmesser ausgebildet,
die ihrerseits Dichtnuten 39, 40, 41, 42 aufweisen.
In diese Dichtnuten 39, 40, 41, 42 können Dichtungselemente
eingelegt werden, während
die Ringnuten 24, 25, 26 der Druckluftführung dienen.
Im Bereich der Ringnuten 24, 25, 26 sind
jeweils variable Steuerbohrungen 32, 33, 34 in
der Steuerhülse 19 ausgeführt, die
den Ringnuten 24, 25, 26 zugeordnet sind
und von denen jeweils mehrere gleichmäßig umfangsverteilt angeordnet
sind. Aus der erkennbaren Teilung der Steuerbohrungen kann geschlossen
werden, daß insgesamt
vier auf dem Umfang verteilte Steuerbohrungen in jeder Ringnut vorgesehen
sind. Dies ergibt sich auch aus den verschiedenen Ansichten d bis
g, die jeweils eine der Steuerbohrungen 32, 33, 34 in
mittiger Ansicht zeigen. Wie in der Abwicklung nach Darstellung
k und in dem Längsschnitt
der Darstellung i zu erkennen ist, gibt es eine erste Drehstellung
des Steuerschiebers 17, in der die ersten Längsnuten 28 jeweils
die Steuerbohrungen 32 mit den Steuerbohrungen 33 verbinden,
so daß mittelbar auch
die Ringnuten 24 und 25 und damit die in 1 gezeigten
Anschlüsse
P und A verbunden sind. Wie in Darstellung I zu erkennen ist, gibt
es eine zweite Drehstellung des Steuerschiebers 17, die
sich von der ersten Drehstellung um 45° Drehwinkel unterscheidet, in
der die zweiten Längsnuten 29 jeweils die
Steuerbohrungen 33 und 34 miteinander verbinden
und damit mittelbar die Ringnuten 25 und 26 verbunden
sind. Somit wird in dieser zweiten Drehstellung eine Verbindung
zwischen den in 1 gezeigten Anschlüssen A und
R bewirkt. Die jeweils anderen Längsnuten 29 in
Darstellung k bzw. 28 in Darstellung I werden von der Innenwandung
der Zylinderbohrung 18 der Steuerhülse 19 verschlossen
und bleiben ohne Wirkung. Wie insbesondere in Darstellung j zu erkennen
ist, bedarf es nur einer Verdrehung des Steuerschiebers um 45°, um die
Steuerbohrungen 33 zur Versor gung der Ringnut 25 zum
Verbraucher A entweder mit der Druckversorgung P über die Längsnuten 28 wie
hier dargestellt oder mit der Rücklaufleitung
R über
die Längsnuten 29 zu
verbinden. Zur Änderung
des Schaltzustandes kann der Steuerschieber 17 jeweils
um 45° weitergedreht
werden oder um jeweils 45° hin-
und zurückgedreht
werden. Wie dem Drehpfeil in 1 Darstellung
c zu entnehmen ist, ist ein fortwährendes getaktetes Weiterdrehen
zu bevorzugen.
-
Die
einzelnen Darstellungen der 3 werden
nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist ein Schieberorgan 11 mit
einem Gehäuse 12 und
einer Deckelplatte 13 gezeigt. Auf der Deckelplatte 13 ist ein
Antriebsmotor 14 zum Drehantrieb, beispielsweise ein schnell
ansprechender Schrittschaltmotor angebracht. Wie in Darstellung
c erkennbar ist, ist die Deckelplatte 13 mit einer Durchgangsbohrung 15 versehen,
durch die ein Antriebszapfen 16 eines im Gehäuse 12 drehbar
gehaltenen zylindrischen Steuerschiebers 17 ragt. An diesem
Antriebszapfen 16 greift eine Kupplung des Drehantriebsmotors
formschlüssig
an. Der Steuerschieber 17 ist unmittelbar in einer Zylinderbohrung 18 gehalten.
Diese Zylinderbohrung 18 ist in einer Steuerhülse 19 ausgeführt, die ihrerseits
in eine Aufnahmebohrung 20 im Gehäuse 12 eingesetzt
ist. Im Gehäuse 12 sind
drei Querbohrungen 21, 22, 23 in unterschiedlicher
axial voneinander beabstandeter Lage ausgebildet, die in der Aufnahmebohrung 20 münden. Die
Querbohrung 21 dient dem Anschluß einer Druckleitung P, die
Querbohrung 22 dem Anschluß einer Druckabnahmeleitung
A eines Verbrauchers und die Querbohrung 23 dem Anschluß einer
Rückströmungsleitung
R. Jeweils in Zuordnung zu einer der Querbohrungen 21, 22, 23 ist
eine Ringnut 24, 25, 26 ausgebildet,
die teilweise in der Oberfläche
der Aufnahmebohrung 20 und teilweise auf der Außenoberfläche der
Steuerhülse 19 ausgebildet
ist, wobei die Ringnuten hier als ganzes einheitlich bezeichnet
sind. In der Steuerhülse 19 sind
in verschiedenen Höhen
in Zuordnung zu den Ringnuten 24, 25, 26 und
in verschiedenen Umfangslagen und in den einzelnen Ringnuten voneinander
abweichende Steuerbohrungen vorgesehen, die erst anhand der weiteren
Zeichnungen beziffert werden. Eine Verbindung zwischen verschiedenen dieser
Steuerbohrungen wird durch axial verlaufende Oberflächennuten 30, 31 im
Steuerschieber 17 hergestellt. Vorgreifend ist festzustellen,
daß in
der dargestellten Position des Steuerschiebers der Anschluß A mit
dem Anschluß R
verbunden ist, während
eine Verbindung zwischen dem Anschluß P und dem An schluß A unterbrochen
ist, und daß eine
andere Drehstellung möglich
ist, in der die Verbindung zwischen dem Anschluß A und dem Anschluß R unterbrochen
ist und eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und
dem Anschluß A
freigegeben wird.
-
Die
verschiedenen Darstellungen der 4 werden
nachstehend im wesentlichen gemeinsam beschrieben, wobei nur ausnahmsweise
auf einzelne der Darstellungen Bezug genommen wird. Dies gilt zunächst für die Darstellung
a, in der ein zylindrischer Steuerkörper 17 mit seinem
Antriebszapfen 16 gezeigt ist, an dem Schlüsselflächen 27 zum
formschlüssigen
Eingriff des Antriebsmotors erkennbar sind. Auf der zylindrischen
Oberfläche
des Steuerkörpers
sind erste Längsnuten 30 erkennbar,
die sich von der ersten Ringnut 24 bis zur dritten Ringnut 26 erstrecken
und zweite Längsnuten 31,
die sich ebenfalls von der ersten Ringnut 25 bis zur dritten
Ringnut 26 erstrecken. Obwohl die ersten Längsnuten
und zweiten Längsnuten
unterschiedlich ausgeführt
sind, erfüllen
sie die gleiche Funktion. Aus der erkennbaren Teilung kann geschlossen
werden, daß jeweils zwei
erste Längsnuten 30 und
zwei zweite Längsnuten 31 auf
der Oberfläche
des Steuerkörpers 17 ausgebildet
sind, und zwar gleichmäßig umfangsverteilt mit
jeweils 90° Teilung.
-
In
Darstellung b, die ebenfalls einzeln beschrieben wird, ist die Steuerhülse 19 mit
einliegendem Steuerschieber 17 gezeigt, wie an dem aus
der Steuerhülse
vorstehenden Antriebszapfen 16 mit den Schlüsselflächen 27 erkennbar
ist. Es ist erkennbar, daß auf
der Außenoberfläche die
drei Ringnuten 24, 25, 26, die auch ergänzend in
der Aufnahmebohrung (20) des Gehäuses eingearbeitet sind, ausgedreht sind.
Jeweils zwischen den und außerhalb
der Ringnuten 24, 25, 26 sind Umfangsstege 35, 36, 37, 38 mit
größerem Durchmesser
ausgebildet, die ihrerseits Dichtnuten 39, 40, 41, 42 aufweisen.
In diese Dichtnuten 28, 29, 30, 31 können Dichtungselemente eingelegt
werden, während
die Ringnuten 24, 25, 26 der Druckluftführung dienen.
Im Bereich der Ringnuten 24, 25, 26 sind
jeweils radiale Steuerbohrungen 32, 33, 34 in
der Steuerhülse 19 ausgeführt, die
den Ringnuten zugeordnet sind und von denen jeweils mehrere umfangsverteilt
angeordnet sind. Aus den weiteren Ansichten ergibt sich, daß jeweils
insgesamt vier auf dem Umfang verteilte Steuerbohrungen in jeweils
der ersten und der dritten Ringnut 24, 26 vorgesehen
sind, während
in der zweiten Ringnut 25 acht gleichmäßig umfangsverteilte Steuerbohrungen 33 ausgeführt sind.
Die Steuerbohrungen 32 in der ersten Ringnut 24 und
die Steuerbohrungen 34 in der dritten Ringnut 26 sind
zueinander mit 45° Abstand auf
Lücke gesetzt,
während
jeweils vier der Steuerbohrungen 33 mit den Steuerbohrungen 32 und
vier der Steuerbohrungen 33 mit den Steuerbohrungen 34 in
der Umfangslage fluchten. Wie in der Abwicklung nach Darstellung
I und in dem Längsschnitt
der Darstellung i zu erkennen ist, gibt es eine erste Drehstellung
des Steuerschiebers 17, in der die Längsnuten 30, 31 jeweils
die Steuerbohrungen 33 mit den Steuerbohrungen 34 verbinden,
so daß mittelbar auch
die Ringnuten 25 und 26 und damit die in 3 gezeigten
Anschlüsse
A und R verbunden sind. Wie in der Abwicklung nach Darstellung k
zu erkennen ist, gibt es eine zweite Drehstellung des Steuerschiebers 17,
die sich von der ersten Drehstellung um 45° Drehwinkel unterscheidet, in
der die Längsnuten 30, 31 jeweils
die Steuerbohrungen 32 und 33 miteinander verbinden
und damit mittelbar die Ringnuten 24 und 25 verbunden
sind. Somit wird in dieser zweiten Drehstellung eine Verbindung
zwischen den in 3 gezeigten Anschlüssen P und
A bewirkt. Die jeweils anderen Steuerbohrungen 33, 34 in
Darstellung k bzw. 32, 33 in Darstellung I werden
von der Zylinderwandung des Steuerschiebers 17 verschlossen
und bleiben ohne Wirkung. Wie insbesondere in Darstellung j zu erkennen
ist, bedarf es nur einer Verdrehung des Steuerschiebers um 45°, um die
Steuerbohrungen 33 zur Versorgung der Ringnut 25 zum
Verbraucher teilweise entweder mit der Druckversorgung P oder mit
der Rücklaufleitung
R wie hier dargestellt zu verbinden. Zur Änderung des Schaltzustandes
kann der Steuerschieber jeweils um 45° weitergedreht werden oder um
jeweils 45° hin-
und zurückgedreht werden.
Wie dem Drehpfeil in 3 Darstellung c zu entnehmen
ist, ist ein fortwährendes
getaktetes Weiterdrehen auch hier zu bevorzugen.
-
Die
genannten Abstandswinkel zwischen den Steuerbohrungen, die in beiden
Ausführungen einen
Schaltwinkel von 45° ergeben,
sind nur beispielhaft zu verstehen. Bei einer größeren Anzahl von Steuerbohrungen
auf dem Umfang könnten
auch kleinere Schaltwinkel dargestellt werden, die vom Schrittschaltmotor
oder Servomotor auszuführen sind,
um den Schaltzustand des Steuerschieberorgans zu verändern.
-
- 11
- Steuerorgan
- 12
- Gehäuse
- 13
- Deckelplatte
- 14
- Antriebsmotor
- 15
- Durchgangsbohrung
- 16
- Antriebszapfen
- 17
- Steuerschieber
- 18
- Zylinderbohrung
- 19
- Steuerhülse
- 20
- Aufnahmebohrung
- 21
- Querbohrung
(P)
- 22
- Querbohrung
(A)
- 23
- Querbohrung
(R)
- 24
- Ringnut
- 25
- Ringnut
- 26
- Ringnut
- 27
- Schlüsselfläche
- 28
- Längsnut
- 29
- Längsnut
- 30
- Längsnut
- 31
- Längsnut
- 32
- Steuerbohrung
- 33
- Steuerbohrung
- 34
- Steuerbohrung
- 35
- Umfangssteg
- 36
- Umfangssteg
- 37
- Umfangssteg
- 38
- Umfangssteg
- 39
- Dichtnut
- 40
- Dichtnut
- 41
- Dichtnut
- 42
- Dichtnut