DE1267045B - Steuerschieber - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F16k

Deutsche KL: 47 g - 40/03-

Nummer: 1267 045

Aktenzeichen: D 48690 XII/47 g

Anmeldetag: 19. November 1965

Auslegetag: 25. April 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerschieber mit einem Gehäuse, in welchem ein Flachschieber aus einer Neutralstellung in beiden Richtungen verschiebbar ist, und das mindestens eine mit dem zu steuernden Gerät verbindbare Anschlußöffnung und eine dieser gegenüberliegende Ausgleichsöffnung aufweist, wobei der Flachschieber mit mindestens einer durchgehenden HilfsÖffnung versehen ist, die in der Neutralstellung des Flachschiebers genau mit der Anschlußöffnung und der dieser gegenüberliegenden Ausgleichsöffnung fluchtet, wodurch ein Ausgleich des Druckes auf beiden Seiten der Schieberplatte erreicht wird. Da eine hydraulische Sperre für das angeschlossene Gerät nur dann erreicht werden kann, wenn in der Neutralstellung der Schieberplatte im Steuerschieber keine Leckage von der Anschlußöffnung her eintreten kann, werden bei bekannten Steuerschiebern dieser Art sehr enge Spalte zwischen der Schieberplatte und den damit zusammenwirkenden Flächen des Gehäuses vorgesehen. Die Einhaltung derartiger enger ao Spalte verteuert die Fertigung und bereitet erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Einzelteile des Schiebergehäuses durch Schrauben zusammengehalten werden, da ein zu festes Anziehen der Schrauben ein Klemmen der Schieberplatte und ein zu schwaches Anziehen eine zu große Leckage zur Folge hat.

Es ist ein Drehschieber bekannt, der in den Anschlußöffnungen im Gehäuse starre hohlzylindrische Dichtkörper aufweist, hinter denen elastische Dichtungsringe angeordnet sind, die die Dichtkörper an die Schieberplatte andrücken und dichtend an der Wand der Öffnungen anliegen. Diese Ausbildung verhindert oder verringert zwar eine Leckage aus den Anschlußöffnungen, ihre Anwendung bei einem Steuerschieber mit durchgehenden HilfsÖffnungen in der Schieberplatte würde jedoch erfordern, daß die gleiche Dichtungsanordnung auch in den den Anschlußöffnungen gegenüberliegenden Ausgleichsöffnungen vorgesehen werden müßte, da andernfalls eine einseitige Beaufschlagung der Schieberplatte eintreten würde und eine entsprechende Schwergängigkeit die Folge wäre. Schwierigkeiten würden bei einer derartigen Anordnung dadurch entstehen, daß durch die wegen der Herstellungstoleranzen unvermeidbaren Unterschiede in den Abmessungen der auf verschiedenen Seiten der Schieberplatte angeordneten Dichtelemente und der diese aufnehmenden Öffnungen der Ausgleich des Druckes auf beiden Seiten der Schieberplatte beeinträchtigt wird, wodurch die Schieberplatte an eine Gehäusewand angedrückt würde, was die Reibung erhöht und die Leichtgängigkeit der Schieberplatte verringert.

Steuerschieber

Anmelder:

Dowty Hydraulik United Limited,

Cheltenham, Gloucestershire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr. H. Engelhardt, Rechtsanwalt,

8000 München 2, Ottostr. 2

Als Erfinder benannt:

John Christopher Eglington Flint,

Chalford, Gloucestershire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. November 1964 (47 475)

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Steuerschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Schieberplatte zumindest in ihrer Neutralstellung druckentlastet ist und der in dieser Neutralstellung eine wirksame Abdichtung der Anschlußöffnung(en) gewährleistet, ohne daß dadurch die Leichtgängigkeit der Schieberplatte beeinträchtigt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der HilfsÖffnung der Schieberplatte zwei starre, hohlzylindrische Dichtkörper nebeneinander mit Gleitsitz angeordnet sind, zwischen denen ein elastischer Dichtungsring liegt, der die beiden Dichtkörper auseinander und dichtend an die betreffenden Gehäusewände drückt und gleichzeitig dichtend an der Wand der HilfsÖffnung anliegt.

Durch diese Anordnung der Dichtungen in der Schieberplatte sind eventuelle Unterschiede in den Abmessungen der Dichtkörper ohne Bedeutung, da die Schieberplatte praktisch frei auf den Dichtkörpern gelagert ist und selbst keinen Anpreßkräften ausgesetzt ist. Ein einseitiges Andrücken der Schieberplatte kann somit nicht eintreten.

Um die Leichtgängigkeit der Schieberplatte weiter zu verbessern, können in an sich bekannter Weise die mit den betreffenden Gehäusewänden zusammenwirkenden ringförmigen Stirnflächen der Dichtkörper klein sein im Verhältnis zur übrigen Querschnittsfläche der Dichtkörper und von einer Aussparung gebildet werden, die größer ist als die Zone der anderen Stirnfläche der Dichtkörper, die von dem ela-

809 540/210

stischen Ring freigelassen und direkt von dem Druckmedium beaufschlagbar ist. Auf diese Weise wird ein Teil des auf die innere Stirnfläche jedes Dichtkörpers wirkenden Druckes aufgehoben und somit die Andrückkraft verringert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Steuerschiebers, wobei die Frontplatte entfernt ist,

F i g. 2 einen Querschnitt eines Teiles des Steuerschiebers entsprechend Linie II-II in F i g. 1 und

F i g. 3 einen Teil der in F i g. 2 dargestellten Ansicht in vergrößerter Darstellung.

Ein Steuerschieber 11, der in einem Hochdrucksystem, das im vorliegenden Beispiel hydraulische Druckflüssigkeit enthält, verwendet wird, besteht aus einem Gehäuse 12 mit einer länglichen Schiebekammer 13 von rechteckigem Querschnitt. Die Kammer 13 ist durch einen Deckel 14 geschlossen und enthält eine Schieberplatte von ebenfalls rechteckigem Querschnitt. Diese Platte 15 ist durch eine Stange 16 linear aus einer Neutralstellung in beiden Richtungen verschiebbar. Die Schieberplatte 15 ist in F i g. 1 in ihrer Neutralstellung dargestellt. Die Stange 16 weist an ihrem Ende einen Haken 17 auf, der einen Fortsatz 18 des Schiebers 15 umgreift.

Das Gehäuse 12 ist mit einer Zuflußöffnung 19 und der Deckel 14 ist mit zwei Anschlußöffnungen

20 und 21 versehen, wobei die Öffnung 19 mit einer Druckflüssigkeitsquelle und die Öffnungen 20 und 21 mit einem Gerät in Form eines doppelt wirkenden hydraulischen Hubzylinders S in Verbindung stehen.

Die Schieberplatte 15 enthält einen zentralen durchgehenden Druckschlitz 22, der eine solche Länge aufweist, daß er ständig mit der Zuflußöffnung 19 in Verbindung ist, gleichgültig, in welcher Stellung sich die Schieberplatte 15 befindet. Die Schieberplatte 15 enthält außerdem zwei durchgehende HilfsÖffnungen 23 und 24 von kreisförmigem Querschnitt, die genau mit den Anschlußöffnungen 20 und

21 fluchten, wenn sich die Schieberplatte 15 in ihrer Neutralstellung befindet. In der diesen Anschlußöffnungen 20 und 21 gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 12 sind Ausgleichsöffnungen 20 α und 21 a vorgesehen, die einen Ausgleich des Druckes auf beiden Seiten der Schieberplatte 15 bewirken.

Wenn Druckflüssigkeit der Zuflußöffnung 19 und damit dem Druckschlitz 22 zugeführt und die Schieberplatte 15 aus ihrer Neutralstellung in der Zeichnung nach links bewegt wird, so daß der Druckschutz 22 mit der Anschlußöffnung 20 in Verbindung kommt, wird die Druckflüssigkeit der einen Seite des doppelt wirkenden Gerätes S zugeführt, während die aus diesem Gerät zurückfließende Flüssigkeit durch die Anschlußöffnung 21 in den rechten Endabschnitt der Kammer 13 geführt und von dort in einen Behälter zurückgeführt wird.

Das umgekehrte geht vor sich, wenn die Schieberplatte 15 aus ihrer Neutralstellung in der Zeichnung nach rechts bewegt wird. Ein Entlastungskanal 27 schafft mit Hilfe von nicht gezeigten Steueröffnungen eine direkte Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Steuerschiebers, wenn die Schieberplatte 15 in ihrer Neutralstellung ist« Ausgleichsöffnungen 25 und 26 zu beiden Seiten des Kanals 27 bewirken einen hydraulischen Ausgleich quer zur Schieberplatte 15, wenn dieser aus ihrer Neutralstellung in die eine oder die andere Endstellung verschoben ist.

Wie aus F i g. 2 und 3 hervorgeht, sind in jeder HilfsÖffnung 23 und 24 zwei starre, hohlzylindrische Dichtkörper 28 und 29 nebeneinander mit Gleitsitz angeordnet, die durch einen elastischen Dichtungsring 30 nach außen in dichtende Berührung mit den benachbarten Flächen des Gehäuses gedrückt werden. Der Ring 3 hat kreisförmigen Querschnitt und ist zwischen den Dichtkörpern 28 und 29 angeordnet. Der Dichtungsring 30 dient außerdem dazu, gegenüber der Wand der Öffnung 23 bzw. 24 abzudichten. Die ringförmigen Stirnflächen 31 und 32 der zylindrischen Dichtkörper 28 und 29, die mit den entsprechenden Seitenwänden des Gehäuses 12 bzw. des Deckels 14 in Berührung stehen, sind klein im Vergleich zur übrigen Querschnittsfläche der Dichtkörper 28 und 29 und werden durch eine Aussparung gebildet, die größer ist als die Zone der anderen Stirnfläche jedes Dichtkörpers, die von dem Ring freigelassen und direkt von dem Druckmedium beaufschlagt ist. Dadurch wird der auf die inneren Stirnflächen der Dichtkörper wirkende Druck teilweise aufgehoben und die Anpreßkraft verringert, jedoch nur soweit, daß noch eine gute Abdichtung zwischen den Stirnflächen 31 und 32 und den Gehäusewänden gewährleistet ist. Die zylindrischen Dichtkörper 28 und 29 sind aus Metall, während die Dichtungsringe 30 aus gummiartigem Material bestehen.

Die Abmessungen der Dichtkörper 28 und 29 der Schieberplatte 15 und der Gehäuseteile 12 und 14 sind derart, daß beim Zusammenbau der Dichtungsring 30 leicht klemmend zwischen die Dichtkörper 28 und 29 paßt, so daß von Anfang an eine Berührung zwischen den Stirnflächen 31 und 32 und den entsprechenden Wänden der Gehäuseteile 12 und 14 stattfindet.

Hohe Reibungskräfte, die normalerweise Kennzeichen von Stirnflächendichtungen sind, werden durch die verhältnismäßig kleinen Ringflächen 31 und 32 der Dichtkörper 28 und 29 beträchtlich verringert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es nicht zweckmäßig, derartige Dichtungen für jede Öffnung vorzusehen und sie sind daher nur dort verwendet, wo eine gute Abdichtung notwendig ist, d. h. im Bereich der Anschlußöffnungen, wenn die Schieberplatte in ihrer Mittelstellung ist, während ein geringer Leckverlust an den anderen Öffnungen zulässig ist. Auf diese Weise können die Toleranzen relativ grob gehalten werden, so daß ein Klemmen oder Festlaufen auf Grund von Wärmedehnungen vermieden und das Bearbeiten der Schieberplatte 15 und der Gehäuseteile 12,14 vereinfacht und verbilligt wird.

Obgleich im Ausführungsbeispiel der zwischen den zylindrischen Dichtkörpern angeordnete Dichtungsring kreisförmigen Querschnitt aufweist, kann dieser Querschnitt auch rechteckige Form haben Der Dichtungsring braucht auch nicht aus gummiartigem Material, sondern kann beispielsweise aus gegebenenfalls verstärktem Kunststoff bestehen. Während im Ausführungsbeispiel der Dichtungsring lose zwischen den beiden Dichtkörpern angeordnet ist, kann er auch mit diesen Körpern fest verbunden werden.

Obgleich im Ausführungsbeispiel die Außenflächen der zylindrischen Dichtkörper 28 und 29 konstanten Durchmesser aufweisen, ist es auch möglich, diese

Oberflächen mit einem Absatz zu versehen, um eine solche relative Druckverteilung an den Stirnflächen der Dichtkörper zu erzielen, daß eine Verringerung der Reibung an den Dichtflächen eintritt.

Die Erfindung ist nicht auf Steuerschieber beschränkt, deren Schieberplatte linear verschiebbar ist, sondern auch auf Steuerschieber mit dreh- oder schwenkbarer Schieberplatte anwendbar.

Die Erfindung kann vorteilhaft auf Steuerschieberbatterien angewandt werden, die eine Mehrzahl von Schieberplatten aufweisen, von denen jede ein entsprechendes Gerät steuert.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Anwendung in Druckflüssigkeitssystemen beschränkt, sondern kann mit gleichem Erfolg auch bei Systemen mit einem gasförmigen Druckmittel verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuerschieber mit einem Gehäuse, in dem eine Schieberplatte aus einer Neutralstellung in beiden Richtungen verschiebbar ist und das mindestens eine mit dem zu steuernden Gerät verbindbare Anschlußöffnung und eine dieser gegenüberliegende Ausgleichsöffnung aufweist, wobei die Schieberplatte mit mindestens einer durchgehenden HilfsÖffnung versehen ist, die in der Neutralstellung der Schieberplatte genau mit der Anschlußöffnung und der dieser gegenüberliegenden Ausgleichsöffnung fluchtet, dadurch gekennzeichnet, daß in der HilfsÖffnung (23, 24) der Schieberplatte (15) zwei starre, hohlzylindrische Dichtkörper( 28,29) nebeneinander mit Gleitsitz angeordnet sind, zwischen denen ein elastischer Dichtungsring (30) liegt, der die beiden Dichtkörper (28,29) auseinander und dichtend an die betreffenden Gehäusewände (12,14) drückt und gleichzeitig dichtend an der Wand der HilfsÖffnung (23, 24) anliegt.

2. Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der betreffenden Gehäusewand (12 bzw. 14) zusammenwirkende ringförmige Stirnfläche (31,32) jedes Dichtkörpers (28,29) in an sich bekannter Weise klein ist im Verhältnis zur übrigen Querschnittsfläche des Dichtkörpers und durch eine Aussparung gebildet ist, die größer ist als die Zone der anderen Stirnflächen des Dichtkörpers, die von dem Ring (30) freigelassen und direkt von dem Druckmedium beaufschlagbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 543 477, 2 653 003,
688 981, 2 986 165, 2 990 853.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 540/210 4.58 © Bundesdruckerei Berlin