DE1147455B - Schalteinrichtung fuer mehrere Armaturen - Google Patents

Schalteinrichtung fuer mehrere Armaturen

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DE1147455B
DE1147455B DEB51507A DEB0051507A DE1147455B DE 1147455 B DE1147455 B DE 1147455B DE B51507 A DEB51507 A DE B51507A DE B0051507 A DEB0051507 A DE B0051507A DE 1147455 B DE1147455 B DE 1147455B
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shaft
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slides
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Rudolf Reichert
Hans Stuermer
August Kraisel
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
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Description

  • Schalteinrichtung für mehrere Armaturen Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für mehrere in einem Kreis achsparallel zueinander angeordnete Armaturen, die durch ein allen gemeinsames, zur Auswahl der zu betätigenden Armatur drehbares Steuerglied betätigt werden können.
  • Es ist bekannt, mehrere achsparallel im Kreis angeordnete Kegelventile, die jeweils mit einem Schaft aus einem gemeinsamen, ringförmigen Gehäuse ragen, durch ein gemeinsames Handrad zu betätigen, das mit Hilfe eines Arms über den gewünschten Schaft geschwenkt, dann mit diesem gekuppelt wird und das Ventil auf- oder zudreht. Die Ventile müssen dabei mit Hilfe ihres Betätigungsgewindes geschlossen gehalten werden, so daß das Öffnen und Schließen nur langsam vor sich geht. Durch besondere Maßnahmen - einen mit dem Handrad gedrehten Abdeckring - muß verhindert werden, daß irrtümlich mehrere Ventile geöffnet werden. Die bekannte Einrichtung eignet sich daher nicht für rasches und häufiges Schalten vieler Ventile im Wechsel.
  • Es ist auch bekannt, einen Flachdrehschieber, mit dem mehrere im Kreis angeordnete Durchbrüche einer Steuerplatte wechselweise abgesperrt oder verbunden werden, federnd gegen die Platte zu drücken und vor dem Drehen, zugleich mit einem im Schieber untergebrachten Sitzventil, durch Längsbewegen der den Schieber drehenden Welle vom Federdruck zu entlasten. Diese Einrichtung ist nicht brauchbar fürAnlagen, bei denen auch während des Umsteuerns kein Druckmittel austreten soll, da beim Drehen des Schiebers die Abdichtung nicht gewährleistet ist. Die Schalteinrichtung kann auch nur begrenzten Drücken standhalten, da lediglich die Federn für das Dichthalten sorgen. Außerdem ist die Zahl der von der Einrichtung zu steuernden Anschlüsse sehr begrenzt, wenn der Schieber nicht zu groß und die Andrückmittel nicht zu umfangreich werden sollen.
  • Diese Nachteile werden nach der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß das Steuerglied eine Welle aufweist, die zum Betätigen der einzelnen, mit Kolbenschiebern ausgestatteten Armaturen axial verschiebbar ist, wobei sie mit Hilfe eines Kupplungsglieds den Schieber der jeweils ausgewähltenArmatur mitnimmt.
  • Bei dieser Einrichtung kann jeder Kolbenschieber zwei oder mehr Anschlüsse steuern. Trotzdem läßt sie sich mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser ausführen, da die Kolbenschieber nahe an die Welle herangerückt werden können und sie nur wenig Raum einnehmen. Sie können außerdem in bekannter Weise vom Druck der gesteuerten Flüssigkeit entlastet werden, so daß sie, auch wenn dieser Druck hoch ist, leicht von dem zentralen Organ aus -beispielsweise mit Hilfe eines radialen Bolzens - betätigt und auch mit einfachen Mitteln mindestens in ihrer Sperrlage festgehalten werden können.
  • In besonders vorteilhafter Weise können die Kolbenschieber durch einen mit der Welle drehfest verbundenen, aber im Gehäuse axial unverschieblichen Riegel verriegelt werden, der, wie auch ein radial aus der Welle ragendes Kupplungsstück, in Ausnehmungen der Schieber greift und als Hülse mit einer Scheibe ausgebildet ist, die zugleich mit Rastmitteln zusammenwirkt und die Drehlage der Welle festhält. Die Kolbenschieber können auch mit eigenen Rasten versehen sein, und die Welle kann durch ihre Axialbewegung ein vorgeschaltetes Absperrglied steuern. Diese in den Unteransprüchen wiedergegebenen Einzelheiten des Ausführungsbeispiels sind nur im Rahmen der Erfindung nach dem Hauptanspruch geschützt.
  • In der Zeichnung ist eine Einrichtung zum Steuern der Zufuhr von Druckmittel zu mehreren Arbeitsstellen als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 das Ausführungsbeispiel im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 11-1I in Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels.
  • Ein Gehäuse 1 weist etwa in seiner Mitte eine Bohrung 2 auf, um die konzentrisch fünf Bohrungen 3 bis 7 im Halbkreis angeordnet sind. Die Bohrung 2 hat zwei Erweiterungen 9 und 10, von denen die eine über einen Kanal 11 mit einem von einer Speiseleitung 14 abzweigenden Kanal 15 und die andere über je einen Kanal 17 bis 21 mit den Bohrungen 3 bis 7 verbunden ist. Jede der Bohrungen 3 bis 7 hat drei Erweiterungen, von denen nur die Erweiterungen 24 bis 26 der Bohrung 5 und die Erweiterungen 28 bis 31 der Bohrungen 3, 4, 6 und 7 zu sehen sind. Von den Anschlußbohrungen, die jeweils mit den beiden an den Enden der Bohrungen 3 bis 7 liegenden Erweiterungen verbunden sind, sind nur die Anschlußbohrungen 34 bis 39 dargestellt. Die fünf Bohrungen 3 bis 7 münden einerseits in einen Ringkanal 41 und andererseits in einen Hohlraum 42, die beide durch eine Bohrung 43 miteinander verbunden sind.
  • In der Bohrung 2 ist drehbeweglich und axial verschiebbar ein Mitnehmer 46 gelagert, in den zwei Ringnuten 47 und 48 eingeschnitten sind. Diese Ringnuten liegen in der dargestellten Mittenlage des Mitnehmers in Höhe der Erweiterungen 9 und 10. Ein zwischen den Nuten liegender und dichtend im Gehäuse 1 geführter Bund 49 schließt die Erweiterungen gegenseitig ab. An dem einen Ende des Mitnehmers sind auf einem Zapfen 52 zwei Federteller 53 und 54 axial verschiebbar gelagert. Ihre Verschiebbewegungen sind durch eine zwischen dem Mitnehmer und dem Zapfen 52 gebildete Anschlagschulter 55 einerseits und durch einen am freien Ende des Zapfens eingelassenen Federring 57 andererseits begrenzt. Zwischen den Federtellern 53 und 54 ist eine Feder 58 eingespannt, die bestrebt ist, den Federteller 53 gegen dieAnschlagschulter 55 und gegen das Gehäuse 1 zu drücken und den anderen Federteller 54 gegen den Federring 57 und einen auf dem Gehäuse 1 befestigten Deckel 59.
  • An dem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende des Mitnehmers 46 greift über einen Querstift 62 ein Hebel 63 an, dessen Lagerbolzen 64 an einem ringförmigen Halter 65 befestigt ist. Dieser sitzt drehbar auf einem Gehäusehals 67. Zur Befestigung des Rings 65 auf dem Gehäusehals 67 dient ein durch einen Federring gehaltener Lagerring 68. Der Ring 65, der Lagerring 68, der Gehäusehals 67 und ein Abschnitt des Hebels 63 sind durch eine Kappe 69 abgedeckt, in die eine Kulissenführung 72 für den Hebel 63 eingeschnitten ist.
  • In den Bohrungen 3 bis 7 ist je ein als Schieber ausgebildetes Steuerglied 70 bis 74 axial verschiebbar gelagert. Jeder Schieber ist hohl und weist an seiner Außenfläche fünf Ringnuten 75 bis 79 auf. Der Innenraum jedes Schiebers ist in zwei Abschnitte 80 und 81 unterteilt. In den Abschnitt 80 mündet eine mit der Ringnut 76 verbundene Querbohrung 82, und in den Abschnitt 81 münden mit den Ringnuten 77 und 79 verbundene Querbohrungen 83 und 84. Eine zwischen den Abschnitten 80 und 81 gebildete Schulter 86 dient als Sitz für ein Schließglied 87. Eine zwischen diesem und einem im Schieber eingelassenen Federring 88 eingespannte Feder 89 ist bestrebt, das Schließglied auf seinen Sitz zu drücken.
  • In die Ringnut 75 greift ein als Kupplungszapfen ausgebildetes Kupplungsstück 91 ein, das am Mitnehmer 46 befestigt ist und dessen Bewegungen mitmacht. In Höhe des Kupplungszapfens 91. ist auf dem Mitnehmer eine Nabe einer Scheibe 92 gelagert, die bei den nicht mit dem Kupplungszapfen 91 verbundenen Steuergliedern- oder Schiebern in der Ringnut 75 des Schiebers 72 entsprechende Ringnuten eingreift und die Steuerglieder auf diese Weise in ihrer Mittenstellung hält. In eine der Ausnehrnungen 93 der Scheibe 92 greift ein unter der Kraft einer Feder 94 stehendes Rastglied 95 ein, das in einer Bohrung einer Befestigungsplatte 97 geführt ist.
  • Die Befestigungsplatte 97 weist die Speiseleitung 14 und den Kanal 15 auf. Sie schließt den Hohlraum 42 im Gehäuse 1 ab und verbindet einen Kanal 98 mit einer Rücklaufleitung 99. Die Anschlüsse für die Speiseleitung 14 und die Rücklaufleitung 99 liegen an den Stirnseiten der Befestigungsplatte, so daß die Verbindung zur benachbarten Befestigungsplatte durch einen Verbindungsschlauch hergestellt werden kann, ohne daß ein T-Stück für den Anschluß des Steuergeräts verwendet werden muß.
  • Der Mitnehmer 46 ist mit Hilfe des Hebels 63 um seine Achse drehbar. Während des Drehens greift der Kupplungszapfen 91 und die Scheibe 92 abwechselnd in Ausnehmungen der Schieber 70 bis 74 ein, die der Ansnehmung 75 des Schiebers 72 entspricht. Der Übergang von der Scheibe 92 auf den Kupplungszapfen und umgekehrt geschieht derart, daß der betreifende Schieber immer von einem dieser Teile gehalten wird. Der Mitnehmer ist infolge der Kulissenführung 72 in der Kappe 69 immer nur in den Drehlagen axial verschiebbar, in denen der Kupplungszapfen 91 mit einem der Schieber 70 bis 74 im Eingriff steht.
  • In der in Fig. 1 gezeigten Lage greift der Kupplungszapfen 91 des Mitnehmers 46 in die Ringnut 75 des Schiebers 72 ein. Der Mitnehmer 46 und der mit ihr gekuppelte Schieber 72 liegen in ihrer Mittenlage. Hierbei ist die Speiseleitung 14 durch den Bund 49 abgesperrt, der dichtend im Gehäuse 1 geführt ist. Die Ringnut 10 im Gehäuse 1 und die daran angeschlossenen Kanäle 17 bis 21 stehen also nicht unter dem Druck des Druckmittels in der Speiseleitung 14. Wie am Beispiel des Schiebers 72 gezeigt ist, ist der an die Ringnut 10 angeschlossene Kanal 19 und die Ringnut 25 gegenüber den Auslässen 34 und 35 durch die zwischen den Ringnuten 77 und 78 sowie 78 und 79 liegenden Bunde abgeschlossen, die im Gehäuse 1. ebenfalls dichtend geführt sind. Die beiden Auslässe 34 und 35 stehen über die Querbohrungen 83 und 84 und den Innenraum des Schiebers 72 miteinander in Verbindung. Übersteigt der Druck des Druckmittels im Innenraum des Schiebers 72 den Öffnungsdruck des Ventils mit dem Schließglied 87, so steht über die Bohrung 82 der Zugang zu dem Hohlraum 42 und über den Kanal 98 zur Überlaufleitung 99 offen.
  • Das Ventil mit dem beweglichen Ventilglied 87 dient dazu, Drucksteigerungen, die in der Rücklaufleitung 99 infolge Rückführens einer größeren Druckmittehnenge während des Bedienens eines anderen an die Rücklaufleitung angeschlossenen Steuergeräts auftreten können, nicht über den Hohlraum 42, die Ausnehmungen in den Schiebern 70 bis 74 und die von diesen gesteuerten Anschlüsse 34 bis 39 in die daran angeschlossenen Rahmenabschnitte gelangen zu lassen. Insbesondere könnte bei einem starken Druckanstieg das Raubventil einer Stempelgruppe geöffnet werden, wodurch unbeabsichtigt Druckmittel aus deren Arbeitsraum ausströmen würde.
  • Wird der Hebel 63 an seinem Handgriff entgegen der Kraft der Feder 58 in der Kulissenführung in Richtung zum Gehäuse 1 bewegt, wobei- der Federteller 53 an seinem Platz bleibt und der Federteller 54 vom Deckel 59 abgehoben wird, so werden der Mitnehmer 46 und der damit gekuppelte Schieber 72 in Gegenrichtung verschoben. Hierdurch tritt der Bund 49 in die Erweiterung 9 der Bohrung 2 ein und die Ringnut 48 im Mitnehmer 46 stellt eine Verbindung zwischen den beiden Ringnuten 9 und 10 her, die Ringnut 78 im Schieber verbindet die Ringnuten 25 und 24 miteinander. Infolge der Abstufung des Bundes neben der Ringnut 78 wird zuerst nur ein kleiner Durchgangsquerschnitt aufgesteuert, durch den das Druckmittel nur gedrosselt, d. h. mit geringerem Druck als in der Druckmittelleitung 14, in den Anschluß 34 fließt. Wird Druckmittel über den Anschluß 35 beispielsweise beim Betreiben eines nicht dargestellten Druckmittehnotors zurückgeführt, so fließt es über die Ringnut 26 im Gehäuse, die Ringnut 79, die Querbohrungen 84 in den Innenraum des Schiebers 72 und von da über die Querbohrungen 83 - gegebenenfalls unter Anheben des Schließgliedes 87 über die Bohrungen 82 - den Hohlraum 42 und den Kanal 98 in die Rücklaufleitung 99.
  • Wird der Handhebel 63 entgegen der Kraft der Feder 58 in Richtung zur Kappe 69 bewegt, wobei der Federteller 54 an seinem Platz bleibt und der Federteller 53 vom Gehäuse 1 abgehoben wird, so werden der Mitnehmer 46 und der mit ihm verbundene Schieber 72 in Richtung zum Deckel 59 verschoben. Das Druckmittel wird nun aus der Speiseleitung 14 ebenfalls über die Kanäle 15, 11 und 19, die Ringnuten 9, 10 und 25 im Gehäuse, die Ringnut 47 im Mitnehmer sowie die Ringnut 78 im Schieber zur Ringnut 26 und damit zum Anschluß 35 geführt. Das über den Anschluß 34 zurückfließende Druckmittel gelangt über die Querbohrung 83 in den Innenraum des Schiebers 72 und verläßt diesen unter Anheben des Schließgliedes 87 über die Bohrung 82. Von dem Hohlraum 42 fließt es über den Kanal 98 in die Rücklaufleitung 99. Nach Loslassen des Bedienungsgriffs des Hebels 63 führt die Feder 58 den Mitnehmer 46 und den Schieber 72 in ihre Ruhe-oder Mittenlage zurück.
  • In den oben angegebenen Weise sind die Schieber 70, 71. 73 und 74 ebenfalls nach Kupplung durch den Kupplungszapfen 91 einzeln verschiebbar, wodurch die Anschlußöffnungen 36 bis 39 und die xvcht dargestellten Anschlußöffnungen willkürlich mit der Speiseleitung 1.4 oder der Rücklaufleitung 99 verbindbar sind.
  • Durch die fünf Schieber 70 bis 74 lassen sich z. B. die folgenden Vorrichtungen eines Rahmens betätigen, wozu insgesamt zehn Anschlüsse dienen. Zwei Anschlüsse sind je für das Setzen und Rauben einer Stempelgruppe vorgesehen, zwei Anschlüsse führen zu einem Druckmittelmotor für das Rücken des Rahmens und vier Anschlüsse zu zwei Druckmittelmotoren für das Vorpfänden bzw. Verschieben von Rahmenteilen.
  • An die Stelle des Abschnittes 47 bis 49 des Mitnehmers 46 kann der in Fig. 3 dargestellte Abschnitt treten. Dieser ist als Doppelkegel 110 ausgebildet. Die Ringnuten 9 und 10 des ersten Ausführungsbeispiels sind zu einer Ringnut 111 vereinigt, von der die Kanäle 17 bis 21 ausgehen und in die der hier mit 112 bezeichnete Kanal mündet. Dieser Kanal hat eine Erweiterung 113. Die Schulter zwischen dem Kanal 112 und der Erweiterung 113 ist als Ventilsatz ausgebildet. Von der Bohrung 14 führt ein dem Durchmesser der Erweiterung 113 entsprechender Kanal 114 zu dieser Erweiterung und dem Kanal 112. In diesem ist ein mit axialen Nuten versehenes Schließglied 115 axial verschiebbar gelagert. Zwischen dem Grund des Kanals 114 und dem Schließglied 115 ist eine Feder 116 eingespannt, die bestrebt ist, das Schließglied gegen seinen Sitz zu drücken. Das Schließglied 115 hat an seinem dem hier mit 117 bezeichneten Mitnehmer benachbarten Ende eine kugelförmige Erhöhung, die in Ruhelage von Ventilglied 115 und Mitnehmer 117 einen geringen Abstand von diesem Mitnehmer hat.
  • Wird der Mitnehmer 117 in axialer Richtung verschoben, so läuft ein Abschnitt des Doppelkegels auf die kugelförmige Erhöhung des Schließgliedes auf und verschiebt dieses in axialer Richtung, wodurch es von seinem Sitz abgehoben wird und dem Druckmittel aus der Speiseleitung 14 den Weg zu den Schiebern 70 bis 74 freigibt.
  • Dieses vorgeschaltete Absperrventil verhindert, daß an den in Sperrstellung stehenden Schiebern 70 bis 74 Leckölverluste auftreten, die einen störenden Umfang annehmen könnten, wenn die Zuleitung des Steuergeräts - wie es manchmal vorkommt - längere Zeit unter Druck steht, aber die Schieber nicht betätigt werden.
  • Statt eines gemeinsamen, alle Schieber in ihrer Ruhelage festhaltenden Riegels kann auch jeder Schieber mit einer Raste versehen werden, die zum Festhalten ausreicht, da der Schieber von axialen Kräften entlastet ist. Das mit der Welle verbundene Kupplungsglied nimmt dann den jeweils ausgewählten Schieber gegen die Rastkraft aus dieser Stellung mit und hält ihn in der gewünschten Arbeitsstellung, bis er nach Rückkehr in die Ruhelage wieder einrastet.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung ist besonders von Vorteil, wo Druckmittel zu mehreren einzelnen zu betätigenden Arbeitsstellen geleitet werden soll, wie etwa beim mechanischen Bergwerksausbau. Dort werden jeweils zwei zusammenarbeitende Rahmen verwendet, deren jeder eine Gruppe von Grubenstempeln enthält. Zum wechselweisen Vorschub der Rahmen ist jeweils zwischen zweien ein Rückzylinder angeordnet; zum Verlängern der Kappen dienen an jedem Rahmen angebrachte Vorpfändzylinder. Jeder dieser Stempelgruppen, der Rückzylinder und die Vorpfändzylinder können an eine Schalteinrichtung nach der Erfindung angeschlossen und von ihr aus in beliebigem Wechsel und unabhängig voneinander betätigt werden. So läßt sich das Setzen und Rauben der Rahmen, das wechselweise Vorschieben und das Vorpfänden rasch und sicher und ohne Gefahr von Fehlschaltungen von einer Stelle aus mit Hilfe eines einzigen Handgriffs beherrschen.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schalteinrichtung für mehrere in einem Kreis achsparallel zueinander angeordnete Armaturen, die durch ein allen gemeinsames, zur Auswahl der zu betätigenden Armatur drehbares Steuerglied betätigt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied eine Welle (46) aufweist, die zum Betätigen der einzelnen, mit Kolbenschiebern ausgestatteten Armaturen (70 bis 74) axial verschiebbar ist, wobei sie mit Hilfe eines Kupplungsglieds (91) den Schieber der jeweils ausgewählten Armatur mitnimmt.
  2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (46) ein Riegel (92) gleitet, der im Gehäuse der Einrichtung axial unverschieblich gelagert, aber mit der Welle (46) drehfest verbunden ist und die einzelnen Kolbenschieber (70 bis 74), die jeweils nicht betätigt werden sollen, in ihrer Lage festhält.
  3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle (46) ein radial ausladendes Kupplungsstück (91) verbunden ist, das einen der Kolbenschieber (70 bis 74) an einer Ausnehmung derart erfaßt, daß dieser den axialen Bewegungen der Welle folgt.
  4. 4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel eine die Welle umgebende Hülse ist mit einer in Höhe des Kupplungstückes (91) liegenden Scheibe (92), deren Rand in die Kolbenschieber eingreift, die von dem Kupplungsstück nicht erfaßt sind, und sie in ihrer Mittenlage hält.
  5. 5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rand der Scheibe (92) und dem Gehäuse der Einrichtung Rastmittel (93, 95) angebracht sind, welche die Welle (46) in den jeweiligen Eingriffsstellungen festlegen.
  6. 6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kolbenschieber (70 bis 74) ein eigenes Rastglied zugeordnet ist, das ihn in seiner Mittelstellung festhält.
  7. 7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle durch ihre Axialbewegung ein allen Kolbenschiebern vorgeschaltetes Absperrventil derart steuert, daß es bei in neutraler Lage stehender Welle die Druckmittelzufuhr zu allen Kolbenschiebern unterbricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 397175, 869455, 880242, 962128; britische Patentschrift Nr. 583 640; USA.-Patentschriften Nr. 2 428 410, 2 529 505, 2822000.
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