DE1234109B

DE1234109B - Steuereinrichtung mit einem laengsverschiebbaren Schieberkolben

Info

Publication number: DE1234109B
Application number: DE1963R0035229
Authority: DE
Inventors: Ludwig Rexroth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-05-21
Filing date: 1963-05-21
Publication date: 1967-02-09
Also published as: GB1056487A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT DeutscheKl.: 47 g-29

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1234109

Aktenzeichen: R 35229 XII/47 g

1 234 109 Anmeldetag: 21. Mai 1963

Auslegetag: 9. Februar 1967

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung mit einem längsverschiebbaren Schieberkolben, der unter der Wirkung von Druckunterschieden in an seinen Stirnseiten wirkendem Druckmittel in verschiedene Steuerstellungen zu bringen und bei gleichen Drücken an den Stirnseiten in Mittellage zu halten ist und in dessen Enden je ein Anschlagkolben axial verschiebbar gelagert ist, der einen den Schieberkolben überragenden und mit dessen Stirnseite sowie einer Anschlagschulter des Gehäuses zusammenwirkenden Flansch hat.

Ein bekannter Anschlagkolben hat eine Mittenbohrung, damit Druckmittel stets unmittelbar auf die ganze Stirnseite des Schieberkolbens wirken kann und ist als Federteller ausgebildet, der zur Abstützung einer Feder dient, welche zusammen mit einer auf der gegenüberliegenden Seite des Schieberkolbens abgestützten Feder diesen in seiner Mittellage zu halten sucht. Die Kraft der im Anschlagkolben abgestützten Feder ist nach Belieben einstellbar. Die bekannte Steuereinrichtung dient zur Steuerung der Durchflußmenge.

Die Erfindung hat bei einfacher Ausbildung des Anschlagkolbens und einem Minimum an Paßflächen zum Ziel, von der Verschiebelage des Schieberkolbens abhängige unterschiedliche Druckmittelkräfte bei gleichem Druckmitteldruck auf den Schieberkolben wirksam werden zu lassen.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der geschlossen ausgebildete und im Schieberkolben dicht geführte Anschlagkolben auf seinen beiden Stirnseiten mit unterschiedlichen Drücken zu beaufschlagen ist und daß der im Anschlagkolben angebrachte Flansch an seinem der Stirnseite des Steuerkolbens benachbarten Teil mit mindestens einer durchgehenden Bohrung versehen ist.

Die an den Enden des Schieberkolbens gelagerten Anschlagkolben halten bei gleichen Drücken in den Druckmittelkammern an den Enden des Schieberkolbens diesen ohne Federn in seiner Mittellage. Bei Änderung des Druckes in einer dieser Kammern wird der Schieberkolben verschoben, wobei eine etwa im Anschlagkolben abgestützte Feder keine Schaltfunktion hat, sondern nur als Hilfsglied für das Festlegen des Schieberkolbens in seiner Mittellage bei fehlendem Druckmittel, z. B. während des Transports₃ dient, wodurch ein Rütteln des Schieberkolbens unter dem Einfluß äußerer Kräfte vermieden wird. Die auf den außerhalb seiner Mittellage befindlichen Schieberkolben einwirkende Rückstellkraft ist über den gesamten Weg gleich, während sie bei mit Hilfe von Steuereinrichtung mit einem
längsverschiebbaren Schieberkolben

Anmelder:

Ludwig Rexroth, Lohr/M., Beilsteinweg 2

Als Erfinder benannt:
ίο Ludwig Rexroth, Lohr/M.

Federn zentrierten Schieberkolben wegen der Kraftänderung der Feder im Verlauf des Rückstellweges jeweils anders ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.

Ein Gehäuse 1 hat eine Längsbohrung 2 mit Ringkammern 3 bis 9, von denen die Kammern 3 und 9 über einen strichpunktiert eingezeichneten KanallO miteinander verbunden sind, der an einen zu einem Vorratsbehälter 11 führenden Kanal 12 angeschlossen ist. Die Ringkammern 4 und 8 sind über zwei strichpunktiert eingezeichnete Kanäle 13 und 13' etwa gleichen Querschnitts miteinander verbunden. Die Ringkammer 5 ist über einen Kanal 14 mit einem nicht dargestellten ersten Verbraucher und die Ringkammer 7 über einen Kanal 15 mit einem nicht dargestellten zweiten Verbraucher verbunden. Die Ringkammer 6 ist über einen Kanal 16 an eine nicht dargestellte Pumpe und die Ringkammer 8 über einen Kanal 17 an einen nicht dargestellten Vorratsbehälter angeschlossen. Die Kanäle 13 und 13' münden in den Kanal 17. Die beiden Enden des Gehäuses sind durch: je einen Deckel 20 und 21 abgedeckt, in denen über Leitungen 22 und 23 mit einem Steuerventil 25 verbundene Kanäle 26 und 27 vorgesehen sind, welche in je eine Kammer 28 und 29 münden.

An das Steuerventil 25 ist über eine Leitung 31 eine Pumpe 32 angeschlossen, die über eine Leitung 33 mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden ist. Die Leitung 31 ist über ein tJberdruckventil 34 ebenfalls mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden, und das Steuerventil 25 ist über eine Leitung 35 ebenfalls an den Vorratsbehälter 11 angeschlossen.
Das Steuerglied des Steuerventils 25 kann drei verschiedene Steuerlagen einnehmen. In der Mittellage des Steuerglieds ist die Pumpe mit den einstellbaren Drosseln 37 und 38 aufweisenden Leitungen 22 und

709 508/167

23 verbunden. In der linken Steuerlage des Steuerglieds ist die Pumpe mit der Kammer 29 verbunden, während die Kammer 28 an den Vorratsbehälter angeschlossen ist, und in der anderen Endlage des Steuerglieds ist es umgekehrt.

In der Längsbohrung 2 des Gehäuses 1 ist ein Schieberkolben 41 axial verschiebbar gelagert. Der Schieberkolben ist hohl ausgebildet und hat Schieberkammern 42 bis 47. Die Kammern 44 und 45 sind durch eine Querwand 48 voneinander getrennt und in Achsrichtung durch je eine Schraube 49 abgeschlossen. Im Bereich der Kammern 42 und 43 sind Radialbohrungen 51, im Bereich der Kammer 44 Radialbohrungen 52 und 53, im Bereich der Kammer 45 Radialbohrungen 54 und 55 und im Bereich der Kammer 46 und 47 Radialbohrungen 56 vorgesehen. In der Mittellage des Schieberkolbens 41 sind die Radialbohrungen 51 mit der Ringkammer 3, die Radialbohrungen 52 mit der Ringkammer 4, die Radialbohrungen 53 und 54 mit der Ringkammer 6, die Radialbohrungen 55 mit der Ringkammer 8 und die Radialbohrungen 56 mit der Ringkammer 9 verbunden. Der Schieberkolben weist zwischen den Radialbohrungen 52 und 53 einerseits und den Radialbohrungen 54 und 55 andererseits noch je eine Ringnut 57 und 58 auf, die in Mittellage des Schieberkolbens mit den Ringkammern 5 bzw. 7 übereinstimmt.

In der nicht dargestellten linken Endlage des Schieberkolbens 41 sind die Bohrungen 51 abgedeckt, die Bohrungen 52 mit der Ringkammer 4, die Bohrungen 53 mit der Ringkammer 5, die Bohrungen 54 mit der Ringkammer 6, die Bohrungen 55 mit der Ringkammer 7 und die Bohrungen 56 mit der Ringkammer 9 verbunden. Die Ringnuten 57 und 58 des Schieberkolbens 41 stellen je eine Verbindung zwischen den Ringkammern 4 und 5 bzw. 6 und 7 her. In der rechten Endlage des Schieberkolbens 41 bestehen entsprechende Verbindungen.

In der Kammer 42 ist darin axial verschiebbar ein Anschlagkolben 61 gelagert, der in Mittellage des Schieberkolbens 41 bis in die Kammer 43 reicht und in der rechten Endlage des Schieberkolbens 41 die Kammer 43 etwa begrenzt. Der Anschlagkolben 61 hat einen Flansch 62, welcher sich bis zu einer Anschlagschulter 63 am Gehäuse 1 erstreckt. In dem Flansch 62 ist ein Kranz von Bohrungen 64 vorgesehen, welche die Stirnseite des Schieberkolbens 41 mit der Kammer 28 in Verbindung bringen oder in der rechten Endlage des Schieberkolbens eine Verbindung zwischen dem vom Steuerschieber freigegebenen Abschnitt der Längsbohrung 2 und der Kammer 28 herstellen. Eine in den hülsenförmigen Anschlagkolben 61 eingesetzte, verhältnismäßig schwache Feder 65 stützt sich an dem Deckel 20 ab und ist bestrebt, den Anschlagkolben 61 gegen die Anschlagschulter 63 des Gehäuses 1 zu drücken. Im Grund des Anschlagkolbens 61 ist ein Gewinde 66 zum Einschrauben eines Ausbauwerkzeuges vorgesehen.

In der am anderen Ende des Schieberkolbens 41 vorgesehenen Kammer 47 ist ein dem Anschlagkolben 61 entsprechend ausgebildeter Anschlagkolben 67 vorgesehen, zwischen dem und dem Deckel 21 eine der Feder 65 entsprechende Feder 68 eingespannt ist.

In der dargestellten Lage des Steuerventils 25 sind die beiden Kammern 28 und 29 von dem von der Pumpe 32 geförderten Druckmittel beaufschlagt, und der Schieberkolben 41 nimmt die dargestellte Mittel-

lage ein, da der Druck auf die Stirnseiten des Schieberkolbens 41 und der Anschlagkolben 61 und 67 gleich ist. Die Kammern 43 und 46 sind wegen ihrer Verbindung mit dem Vorratsbehälter 11 druckentlastet.

Soll der Schieberkolben 41 in seine linke Endlage verschoben werden, so wird das Steuerglied im Steuerventil 25 ebenfalls nach links verschoben, wodurch die Pumpe 32 mit der Kammer 29 und der

ίο Vorratsbehälter 11 mit der Kammer 28 verbunden ist. Infolge des in der Kammer 29 vorhandenen und über die Bohrung 64 im Anschlagkolben 67 auf die Stirnseite des Schieberkolbens 41 wirkenden Druckes des von der Pumpe 32 geförderten Druckmittels bewegen sich der Schieberkolben 41 und der Anschlagkolben 61 entgegen der Kraft der Feder 65 nach links, bis der Anschlagkolben 61 zur Anlage an den Deckel 20 kommt. Der Anschlagkolben 67 macht die Verschiebebewegung des Schieberkolbens 41 nicht mit, sondern verbleibt mit seinem Flansch an der Anschlagschulter des Gehäuses 1.

Wird das Steuerglied im Steuerventil 25 wieder in seine Mittellage bewegt, so wird die Kammer 28 wieder mit Druckmittel beaufschlagt, und der auf die Stirnseite des Schieberkolbens 41 und auf die Stirnseite des Anschlagkolbens 61 wirkende Druck bringt den Schieberkolben 41 und den Anschlagkolben 61 entgegen dem auf die Stirnseite des Schieberkolbens 41 von der Kammer 29 her wirkenden Druck in seine Mittellage zurück.

Zum Verschieben des Schieberkolbens 41 nach rechts wird das Steuerglied im Steuerventil 25 ebenfalls nach rechts verschoben, wodurch die Kammer 28 mit der Pumpe und die Kammer 29 mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden sind. Der Schieberkolben 41 verschiebt sich dann entsprechend nach rechts. Zur Rückführung des Schieberkolbens 41 in seine Mittellage wird das Steuerglied des Steuerventils 25 wieder in seine Mittellage gebracht.

Es ist auch möglich, den Scliieberkolben 41 von seiner einen Endlage in die andere Endlage zu bringen. Hierzu wird das Steuerglied im Steuerventil 25 ebenfalls von seiner entsprechenden einen Endlage in die andere Endlage gebracht. Befindet sich der Schieberkolben 41 in seiner linken Endlage und soll in seine rechte Endlage gebracht werden, so wird das Steuerglied des Steuerventils 25 von seiner linken Endlage in seine rechte Endlage verschoben, in der nun die vorher druckentlastete Kammer mit dei Pumpe 32 und die vorher mit der Pumpe 32 verbundene Kammer mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden werden. Von der linken Endlage des Schieberkolbens 41 bis zu dessen Mittellage wirkt der Druck auf die Stirnflächen des Schieberkolbens 41 und des Anschlagkolbens 61, und zur Verschiebung des Schieberkolbens von seiner Mittellage in seine rechte Endlage wirkt nur noch der Druck auf die Stirnseite des Schieberkolbens 41.
Die Trennung zwischen den Ringkammern 3 und 4 einerseits und den Ringkammern 8 und 9 andererseits ist nur erforderlich, wenn im Kanal 17 ein Gegendruck herrscht, damit der Steuerdruck so nieder wie möglich gehalten werden kann.

In der Mittellage des Schieberkolbens 41 fließt von der nicht dargestellten Pumpe über den Kanal 16 herangeführtes Druckmittel über die Bohrungen 53 und 54 in die Kammern 44 und 45 des Schieberkolbens 41. Von der Kammer 45 gelangt das Druck-

Claims

mittel über die Bohrungen 55 in den mit dem Vorratsbehälter verbundenen Kanal 17 und von der Kammer 44 über die Bohrungen 52, die Ringkammer 4, die Verbindungskanäle 13 und 13' sowie den Kanal 17 ebenfalls in den Vorratsbehälter. Die Durcliflußquerschnitte der Kammern 44 und 45 müssen also jeweils nur für die Hälfte der Durchflußmenge ausgelegt werden. Die Kanäle 13 und 13' sind an einer von übrigen Kanälen freien Stelle des Gehäuses 1 untergebracht. Jeder dieser Kanäle muß nur ein Viertel der Durchfiußmenge aufnehmen können. Nimmt der Schieberkolben 41 seine linke Steuerlage ein, so fließt etwa eine Hälfte des von der Pumpe über den Kanal 16 zur Ringkammer 6 geförderten Druckmittels durch die Bohrungen 54 in die Kammer 45 und über die Bohrungen 55 in die Ringkammer 7 und etwa die andere Hälfte des Druckmittels über die die Ringkammern 6 und 7 im Gehäuse 1 verbindende Ringnut 58 im Schieberkolben 41 ebenfalls zu der Ringkammer 7 und damit über den Kanal 15 zum zweiten Verbraucher. In der rechten Endlage des Schieberkolbens 41 fließt in gleicher Weise jeweils die Hälfte der Druckmittelmenge über die Kammer 44 sowie über die Ringnut 57 zu dem Kanal 14, an welchen der erste Verbraucher angeschlossen ist. Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung mit einem längsverschiebbaren Schieberkolben, der unter der Wirkung von Druckunterschieden in auf seinen Stirnseiten wirkendem Druckmittel in verschiedene Steuerstellungen zu bringen und bei gleichen Drücken an den Stirnseiten in Mittellage zu halten ist und an dessen Ende je ein Anschlagkolben axial verschiebbar gelagert ist, der einen den Schieberkolben überragenden und mit dessen Stirnseiten sowie einer Anschlagschulter des Gehäuses zusammenwirkenden Flansch hat, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossen ausgebildete und im Schieberkolben (41) dicht geführte Anschlagkolben (61, 67) auf seinen beiden Stirnseiten mit unterschiedlichen Drücken zu beaufschlagen ist und daß der am Anschlagkolben angebrachte Flansch (62) an seinem der Stirnseite des Kolbens benachbarten Teil mit mindestens einer durchgehenden Bohrung versehen ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Schieberkolben (41) vorgesehene Kammer (42, 43, 46, 47) zur Auf-

nähme des Anschlagkolbens (61, 67) über einen unter Außendruck stehenden Raum (11) druckentlastet ist und daß die Stirnseite des Anschlagkolbens über ein Steuerventil (25) od. dgl. wahlweise mit einer Druckmittelquelle (32) und mit dem unter Außendruck stehenden Raum (11) zu verbinden ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkolben (61, 67) unter der Wirkung einer Feder (65, 68) steht, die den Flansch (62) an der Anschlagschulter (63) zu halten sucht.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkolben (61, 67) hülsenförmig gestaltet ist und in seinem Innern die Feder (65, 68) aufnimmt, daß der Flansch (62) des Anschlagkolbens zur Anlage an die Anschlagschulter (63) des Gehäuses und/oder an die Stirnseite des Schieberkolbens (41) einerseits und an einen das Gehäuse abschließenden Deckel (20, 21) andererseits ausgebildet ist und daß der Flansch im Bereich des mit ihm zusammenwirkenden Abschnittes der Stirnseite des Schieberkolbens einen Kranz von Durchlaßöffnungen (64) aufweist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkolben (61, 67) in seinem Grund ein Gewinde (66) aufweist.

6. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben des Schieberkolbens (41) in eine seiner Endlagen der Druck des Druckmittels auf seine dem Flansch (62) des Anschlagkolbens (61, 67) benachbarte Stirnseite bei entlastetei Gegenseite wirkt, während zum Rückführen des Schieberkolbens (41) in seine Mittellage der Druck auf dessen Stirnfläche und auf die Stirnfläche des Anschlagkolbens wirkt, wobei auf der Gegenseite die dem Flansch des Anschlagkolbens benachbarte Stirnseite des Schieberkolbens insbesondere unter dem Druck der Druckmittelquelle (32) steht, und daß in Mittellage des Schieberkolbens der Druck auf seine Stirnfläche und auf die Stirnseite des Anschlagkolbens wirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 090 043,
970;

britische Patentschrift Nr. 809 651;
USA.-Patentschrift Nr. 2 836 196.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen