DE1233270B

DE1233270B - Steuereinrichtung fuer hydraulische, doppeltwirkende Stellmotoren

Info

Publication number: DE1233270B
Application number: DEB51458A
Authority: DE
Inventors: Joseph B Snoy
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1957-12-17
Filing date: 1958-12-16
Publication date: 1967-01-26
Also published as: DE1233270C2; US2979963A; GB909953A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 60-35

Nummer: 1 233 270

Aktenzeichen: B51458Ia/60

1 233 270 Anmeldetag: 16.Dezember 1958

Auslegetag: 26. Januar 1967

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für hydraulische, doppeltwirkende Stellmotoren mit einem Mehrwegeventil, dessen an eine Hochdruckflüssigkeitsquelle angeschlossene Einlaßöffnung wahlweise mit einer Rücklauföffnung oder mit einer von mehreren mit den Stellmotoren über Verbindungsleitungen verbundenen Auslaßöffnungen verbindbar ist, wobei bei Verbindung einer der Auslaßöffnungen mit der Hochdruckflüssigkeitsquelle die anderen Auslaßöffnungen mit der Rücklauf öffnung verbunden sind.

Es ist bereits eine Steuervorrichtung für mit Druckmittel betriebene Servo-Motoren zum Betätigen maschineller Einrichtungen, z.B. für die Förderkorbbeschickung, bekannt, bei der ein Mehrwegeventil vorgesehen ist, dessen an eine Druckluftquelle angeschlossene Einlaßöffnung wahlweise mit einer Rücklauföffnung oder mit einer von mehreren mit den doppeltwirkenden Servö-Motoren verbundenen Auslaßöffnungen verbindbar ist, wobei eine sich von Auslaßöffnung zu Auslaßöffnung ändernde Gruppe der Servo-Motoren mit Druckluft beaufschlagt wird.

Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, daß eine solche Steuereinrichtung so ausgebildet werden soll, daß doppeltwirkende Stellmotoren in mehreren Schaltkombinationen ihrer einzelnen Zylinderseiten beaufschlagt werden. Dies ist erfindungsgemäß bei einer Steuereinrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß in die Verbindungsleitungen an sich bekannte Flatterventile mit einer ständig offenen und zwei wechselweise schließbaren Öffnungen geschaltet sind, wobei die Verbindungsleitungen jeweils zwischen zwei Flatterventilen und die Zylinderseiten der Stellmotoren an die ständig offenen öffnungen der Flatterventile angeschlossen sind, derart, daß das von einer Auslaßöffnung des Mehrwegeventils kommende Druckmittel je einer Zylinderseite der Stellmotoren zugeführt wird.

Beispielsweise können mit den Stellmotoren der Steuereinrichtung die einzelnen Zahnräder eines Wechselgetriebes geschaltet werden. Dabei erfolgt die Steuerung der Zu- und Abflüsse, je nach der Stellung des Mehrwegeventils über die in den Verbindungsleitungen angeordneten Flatterventile, so daß die einzelnen Zylinderseiten der nachgeschalteten Stellmotoren jeweils in verschiedenen Schaltkombinationen beaufschlagt werden. Diese Möglichkeit bietet die obenerwähnte bekannte Vorrichtung nicht.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Rücklauföffnung des Mehrwegeventils mit einer Steuereinrichtung für hydraulische,
doppeltwirkende Stellmotoren

Anmelder:

Borg-Warner Corporation,
Chicago, Jll. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Joseph B. Snoy, Rockford, Jll. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Dezember 1957
(703 361)

Niederdruckflüssigkeitsquelle verbunden. Dadurch wird ein schnelles Ansprechen der Vorrichtung und somit ein schnelles Schalten der Stellmotoren erzielt.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Mehrwegeventil im Schnitt,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung zur Verwendung bei einem Zahnräderwechselgetriebe.

Das Mehrwegeventil 18 gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einer Grundplatte 26 mit mehreren auf einem Kreisbogen angeordneten Auslaßöffnungen 28, 30, 32, 34 und 36 für eine neutrale Stellung N sowie für Stellungen beispielsweise entsprechend vier Vorwärtsgängen. Durch die Öffnung 38 der Grundplatte erstreckt sich eine Hohlwelle 40 In das Innere eines Gehäuses 42, das an der Grundplatte 26 befestigt ist. Die Hohlwelle 40 ist nach außen durch eine Öffnung 44 im Gehäuse 42 verlängert und trägt einen Griff 48 zur Verstellung. Diese Verlängerung der Hohlwelle 40 ist mittels einer Buchse 50 gelagert und durch einen Ring 52 abgedichtet. Das untere Ende

609 759/235

Claims

der Hohlwelle 40 ist in einer Buchse 54 gelagert und durch einen Ring 56 abgedichtet. Der Verteilerarm 58 ist auf der Hohlwelle 40 aufgekeilt. Ein Kanal 60 in dem Verteilerann 58 steht mit der Bohrung 62 der Hohlwelle 40, die die Einlaßöffnung für das Drucköl bildet, und mit der Auslaßöffnung 64 in Verbindung. Durch Betätigung des Griffes 48 wird der Wählerarm 58 gedreht, so daß die Auslaßöffnung 64 jeweils über eine der Auslaßöffnungen 28, 30, 32, 34 oder 36 zu liegen kommt. ι ο Die Auslaßöffnung 64 ist mit einer Bohrung 66 und einer Aufbohrung 68 versehen, in der sich eine Buchse 70 aus Kunststoff, Bronze oder ähnlichem Material befindet, die mit einer auf dem Umfang verlaufenden Nut 72 zur Aufnahme eines Dichtringes 74 versehen ist. Der untere Rand der Buchse 70 ist mit einer Fase 76 versehen, so daß eine ringförmige Fläche 78 gebildet wird, die bedeutend kleiner als die Gegenfläche 80 ist, die mit einem Ende einer Druckfeder 82 zusammenwirkt, deren anderes Ende sich auf einer Schulter 84 abstützt, die an der Verbindungsstelle der Bohrung 66 und der Aufbohrung 68 gebildet ist. Infolge der derart ausgebildeten Differenzflächen der Buchse 70 wird in bekannter Weise die Abdichtwirkung der Buchse verstärkt. Zur Verriegelung des Verteilerarmes 58 in einer der fünf dargestellten Lagen ist eine Anschlagvorrichtung 86 vorgesehen, die aus einer Bohrung 88 und der von der Druckfeder 92 beaufschlagten Kugel 90 besteht. Die Grundplatte 26 weist zur Aufnahme der Kugel 90 entsprechende Ausnehmungen 94 auf. Gemäß Fig. 3 ist das Mehrwegeventil 18 mit der Verteilung 24 verbunden. Die Verteilung 24, die mit dem Mehrwegeventil einstückig ausgebildet sein kann, besteht aus mehreren Zylindern 100,102,104 und 106, in denen Ventilkugeln 188,182,174 und 176 angeordnet sind. Die derart gebildeten Flatterventile sind durch die Kanäle 108,110 und 112 untereinander verbunden. Eine Leitung 114 stellt eine Verbindung zwischen den Zylindern 100 und 106 her. Zur Beaufschlagung der einzelnen Zylinderseiten der Stellmotoren 20 und 22 sind die Verbindungsleitungen 158,138,168 und 140 an die ständig offenen öffnungen der Zylinder 100,102,104 und 106 angeschlossen. In die Verbindungskanäle 108,110,112 und 114 der Flatterventile münden die Verbindungsleitungen 190,186,172 und 180, die mit den Ausgangsöffnungen 36, 34, 32 und 30 des Mehrwegeventils verbunden sind. In Fig. 3 betätigen die Stellmotoren 20 und 22 s° über die Kupplungen A,B,C,D die Zahnräder eines Wechselgetriebes. Wird beispielsweise der Wählerarm 58 des Mehrwegeventils in die Stellung 1, also über die Auslaßöffnung 30 gebracht, so wird durch die Umschaltung der Flatterventile 104 und 106 Drucköl in die Verbindungsleitungen 168 und 140 und damit auf die linke Seite des Stellmotors 20 und auf die linke Seite des Stellmotors 22 fließen. Dadurch werden die Kupplungen A und B eingerückt. Die Kupplungen C und D sind gelöst. Beim Weiterschalten des Mehrwegeventils in die Stellung 2 werden die Kupplungen/! und B betätigt. Die Stellung 3 des Mehrwegeventils entspricht der Betätigung der KupplungenC und B und die Stellung 4 der Betätigung der Kupplungen C und D. Auf diese Weise werden die einzelnen Zylinderseiten der Stellmotoren in verschiedenen Kombinationen beaufschlagt. Mit zwei doppeltwirkenden Stellmotoren lassen sich somit vier verschiedene Übersetzungen des Getriebes einstellen. Das Drucköl wird der Einlaßöffnung des Mehrwegeventils 18 über die Leitung 170 zugeführt, die mit einer Hochdruckflüssigkeitsquelle verbunden ist. Der Eingangsdruck kann beispielsweise 7,7 kg/cm* betragen. Das Innere des Gehäuses 42 des Mehrwegeventils 18 ist an eine Rücklaufleitung 208 angeschlossen, die mit einer Niederdruckflüssigkeitsquelle in Verbindung steht. Dadurch wird das Gehäuseinnere auf einem vorbestimmten Druck gehalten, so daß die mit der nicht gewählten Auslaßöffnung verbundenen Verbindungsleitungen auf einem genügend hohen Druck gehalten werden, um ein sofortiges Ansprechen der Stellmotoren 20, 22 zu sichern, nachdem einmal eine bestimmte Auslaßöffnung gewählt worden ist. Wird z. B. die Steuereinrichtung für das Zahnräderwechselgetriebe in Verbindung mit einem hydraulischen Drehmomentwandler verwendet, so kann zweckmäßigerweise die Ausgangsseite des Drehmomentwandlers, unter Umständen unter Zwischenschaltung eines Kühlers und eines Druckregelventils mit der Rücklaufleitung 208 verbunden sein. Der Druck kann dabei beispielsweise 0,7kg/cm2 betragen. Die Steuereinrichtung läßt eine einfache Bedienung zu und ist betriebssicher. Bei entsprechender Abänderung des Mehrwegeventils und der nachgeschalteten Verteilung 24 lassen sich auch eine größere Anzahl von Vorwärts- oder Rückwärtsgängen erreichen. Die Steuereinrichtung ist insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem nicht gezeigten mechanischen Arbeitsspielwähler in Maschinen, bei denen Vorwärts- und Rückwärtsgänge gebraucht werden, geeignet, sowie bei dem Betrieb eines Fahrzeuges, das mit nur einer Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bei einer bestimmten Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit arbeitet, wie z. B. bei einem Frontladeschaufler, einem Planiergerät oder ähnlichen Fahrzeugen zu verwenden. Der mechanische Arbeitsspielwähler kann die Form eines Grenzschalters für den in Fig. 3 gezeigten Verteilerarm annehmen. Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für hydraulische, doppeltwirkende Stellmotoren mit einem Mehrwegeventil, dessen an eine Hochdruckflüssigkeitsquelle angeschlossene Einlaßöffnung wahlweise mit einer Rücklauföffnung oder mit einer von mehreren mit den Stellmotoren über Verbindungsleitungen verbundenen Auslaßöffnungen verbindbar ist, wobei bei Verbindung einer der Auslaßöffnungen mit der Hochdruckflüssigkeitsquelle die anderen Auslaßöffnungen mit der Rücklauföffnung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitungen (172,180,186, 190) an sich bekannte Flatterventile (100,102, 104,106) mit einer ständig offenen und zwei wechselweise schließbaren Öffnungen geschaltet sind, wobei die Verbindungsleitungen jeweils zwischen zwei Flatterventilen und die Zylinderseiten der Stellmotoren (20, 22) an die ständig offenen Öffnungen der Flatterventile angeschlossen sind, derart, daß das von einer Auslaßöffnung (30, 32, 34,36) des Mehrwegeventils (18) kommende

Druckmittel je einer Zylinderseite der Stellmotoren zugeführt wird.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauföffnung (208) des Mehrwegeventils (18) mit einer Niederdruckflüssigkeitsquelle verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 925 869, 831 059, 639, 933 246, 963 204, 966 581; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 012 789, 1 023 939;

USA.-Patentschriften Nr. 2 075 458, 2 688 981.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen