DE1302075B

DE1302075B - Rotatable control valve for a hydraulic rotary motor

Info

Publication number: DE1302075B
Application number: DE1964F0041875
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Inaba; Dipl-Ing Ito; Kohei; Ryoko; Seinemon; Dipl-Ing Shirafuji
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1962-02-04
Filing date: 1964-01-30
Publication date: 1969-11-13
Also published as: DE1450524B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein drehbares Steuerventil für einen hydraulischen Drehmotor mit einem verdrehbaren und dadurch in axialer Richtung verschiebbaren Schieber, der, in einer Hülse mit Radialbohrungen angeordnet, je nach dem Betrag der axialen Verschiebung Öffnungen zum Steuern der Druckflüssigkeit für den hydraulischen Drehmotor ganz oder teilweise freigibt bzw. schließt und der an einer Seite mit einer Schraube versehen ist, die in eine Drehbewegung versetzt wird, die die axiale Verschiebung des Schiebers zur Folge hat, sowie mit einer Rückstellung des Schiebers durch den gesteuerten hydraulischen Drehmotor, wobei die nur drehbare, in Längsrichtung festgelegte Hülse von einem ortsfesten Gehäuse umgeben ist, der hydraulische Drehmotor in Längsrichtung festliegt und die Hülse zentrisch die Gewindebohrung für eine Schraubenspindel des Schiebers aufnimmt, nach Patentanmeldung P 14 50 524.9 (deutsche Auslegeschrift 1300 441.).The invention relates to a rotatable control valve for a hydraulic rotary motor with a rotatable and thus displaceable in the axial direction Slide, which, arranged in a sleeve with radial bores, depending on the amount the axial displacement openings for controlling the pressure fluid for the hydraulic Rotary motor fully or partially releases or closes and the one on one side a screw is provided, which is set in a rotational movement that the axial Movement of the slide has the consequence, as well as a return of the slide by the controlled hydraulic rotary motor, the only rotatable, in the longitudinal direction Fixed sleeve is surrounded by a stationary housing, the hydraulic rotary motor is fixed in the longitudinal direction and the sleeve centrally the threaded hole for a screw spindle of the slide receives, according to patent application P 14 50 524.9 (German Auslegeschrift 1300 441.).

Derartige Steuerventile werden dazu verwendet, hydraulische Drehmotoren zu steuern, welche hohe Antriebsenergien benötigen. Um den Steueraufwand möglichst gering zu halten, werden Steuersysteme verwendet, welche lediglich eine geringe Ausgangsleistung aufweisen. Diese geringe Ausgangsleistung der Steuersysteme muß durch entsprechende Steuerventile die Antriebsenergie der Druckflüssigkeit steuern.Such control valves are used to hydraulic rotary motors to control which high drive energies need. To the tax expense as possible To keep it low, control systems are used, which only a small Have output power. This low output power of the control systems must Control the drive energy of the hydraulic fluid using appropriate control valves.

Bekannte Anordnungen, die ebenfalls diesem Zweck dienen, haben verschiedene Nachteile, sei es, daß gesonderte Mittel zum Lagern und Führen des hydraulischen Motors vorgesehen werden müssen, sei es, daß die Ansprechempfindlichkeit und Gleichmäßigkeit der Rückkopplung ungünstig beeinträchtigt werden, oder sei es, daß der Platzbedarf für die gesamte Vorrichtung besonders groß und der Aufbau dieser Vorrichtung relativ kompliziert ist.Known arrangements that also serve this purpose have different ones Disadvantages, be it that separate means for storing and guiding the hydraulic Motor must be provided, be it that the responsiveness and smoothness the feedback are adversely affected, or it is that the space requirement particularly large for the entire device and the structure of this device is relatively is complicated.

Durch den Gegenstand der Hauptpatentanmeldung, der dadurch umrissen wird, daß die nur drehbare, in Längsrichtung festgelegte Hülse von einem ortsfesten Gehäuse umgeben ist, daß der hydraulische Drehmotor in Längsrichtung festliegt und daß die Hülse zentrisch die Gewindebohrung für eine Schraubenspindel des Schiebers aufnimmt, wird ein Steuerventil vorgeschlagen, welches gegenüber dem Stände der Technik bedeutend einfacher im Aufbau und zuverlässiger in der Betriebsweise ist.By the subject matter of the main patent application, which is thereby outlined is that the only rotatable, longitudinally fixed sleeve of a stationary Housing is surrounded that the hydraulic rotary motor is fixed in the longitudinal direction and that the sleeve centrally has the threaded hole for a screw spindle of the slide receives, a control valve is proposed, which compared to the stands of Technology is significantly simpler in structure and more reliable in operation.

Vorteil der Erfindung ist es, den Gegenstand dieser Häuptpatentanmeldung zu verbessern, und zwar insoweit, daß im Bereich der Zahnradverbindung zwischen dem Steuermotor und dem Steuerventil die ungünstige axiale Relativbewegung auf einfache Weise beseitigt wird.The advantage of the invention is the subject of this main patent application to improve, to the extent that in the area of the gear connection between the control motor and the control valve the unfavorable axial relative movement in a simple manner Way is eliminated.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein drehbares Steuerventil erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eingangswelle in axialer Richtung nicht -verschiebbar drehbar im Gehäuse gelagert ist und mit dem Schieber in axialer Richtung verschieblich, jedoch gegen Drehung gesichert über eine Kupplung verbunden ist.This is achieved according to the invention by a rotatable control valve, which is characterized in that the input shaft is not in the axial direction -slidably rotatably mounted in the housing and with the slide in the axial direction slidably but secured against rotation via a coupling.

Dadurch wird das der Hauptpatentanmeldung zugrunde liegende Steuerventil noch weitgehend vereinfacht und insbesondere dadurch verbessert, daß für das Antriebszahnrad für das Steuerventil im Gehäuse des Steuerventils eine feste zuverlässige Lagerung vorhanden ist.This becomes the control valve on which the main patent application is based still largely simplified and in particular improved in that for the drive gear for the control valve in the housing of the control valve a fixed reliable storage is available.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung im folgenden beschrieben. 1 zeigt eine Einrichtung für die umlaufende Eingangsbewegung, z. B. einen elektrischen Stellmotor, 2 ist ein an dessen Ausgangswelle angeordnetes Zahnrad und 3 ein mit diesem Zahnrad 2 kämmendes Zahnrad. Das Zahnrad 3 ist auf einer Eingangswelle 27 angeordnet, die in einem einen Schieber 6 und eine Hülse 7 beinhaltenden Gehäuse 8 drehbar und nicht axial verschiebbar gelagert ist. Der Schieber 6 hat eine Schraubenspindel 4 an seinem freien Ende und liegt in koaxialer Lage zur Hülse 7. Die Schraubenspindel 4 arbeitet mit einem an der Hülse 7 angeordneten Muttergewinde 5 zusammen. Am anderen Ende des Schiebers 6 ist eine Keilwelle einer Oldhamschen Kupplung 28 angeordnet, während eine entsprechende Verbindungsnutbuchse auf der Eingangswelle 27 angeordnet ist.An embodiment of the invention is based on the drawing in described below. 1 shows a device for the revolving input movement, z. B. an electric servomotor, 2 is arranged on the output shaft Gear and 3 a gear meshing with this gear 2. The gear 3 is on an input shaft 27 arranged in a slide 6 and a sleeve 7 containing housing 8 is rotatably mounted and not axially displaceable. Of the Slide 6 has a screw spindle 4 at its free end and is coaxial Position in relation to the sleeve 7. The screw spindle 4 works with one arranged on the sleeve 7 Nut thread 5 together. At the other end of the slide 6 is a splined shaft one Oldham's coupling 28 arranged while a corresponding connecting groove socket is arranged on the input shaft 27.

Wenn nun der die Eingangsdrehbewegung liefernde Motor in Pfeilrichtung gedreht wird, wird das Zahnrad 3 in Richtung des entsprechenden Pfeiles und gleichzeitig wird der Schieber 6 in axialer Richtung, wie der Längspfeil zeigt, durch die Schraubverbindung 4, 5 verschoben. Dadurch ergibt sich, daß die unter Druck stehende Flüssigkeit, z. B. Öl, das in eine Kammer 16 kommt, zu einer Ölleitung 21 fließt. Die Flüssigkeit, die aus einer Ölleitung 24 kommt, fließt durch die Kammer 20 aus.If the motor supplying the input rotary movement is now rotated in the direction of the arrow, the gear wheel 3 is moved in the direction of the corresponding arrow and at the same time the slide 6 is displaced in the axial direction, as the longitudinal arrow shows, by the screw connection 4, 5. This means that the pressurized liquid, e.g. B. Oil coming into a chamber 16 flows to an oil line 21. The liquid coming from an oil line 24 flows out through the chamber 20 .

In der Figur dienen die Ölleitungen 21, 24 über die Ringnuten 22, 25, die Leitungen 23, 26 und weitere Leitungen 29, 30 zur Steuerung der Drehung eines Hydraulikmotors 31, der durch die unter Druck stehende Flüssigkeit antreibbar ist, um eine Ausgangswelle 32 in Gang zu bringen.In the figure, the oil lines 21, 24 serve via the annular grooves 22, 25, lines 23, 26 and further lines 29, 30 for controlling the rotation a hydraulic motor 31 which can be driven by the pressurized fluid is to bring an output shaft 32 into motion.

Diese Ausgangswelle 32, die die Arbeitswelle ist, treibt gleichzeitig eine Welle 12 in derselben Richtung, wie das Zahnrad 3 angetrieben ist, an, herrührend durch die mechanische Verbindung, bei der die Welle 12 an einem Ende der drehbaren Hülse 7 angeordnet ist. Das heißt, durch negative Rückkopplung wird die axiale Verschiebung des Schiebers 6 Null. Aus diesem Grund beginnt sich, wenn die umlaufende Eingangswelle 2 sich kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit weiterdreht, die Motorausgangswelle 32 zu drehen und hält einen bestimmten Betrag eines relativen Winkels (das ist die Steuergröße) in bezug auf die Eingangswelle. In dem Fall, in dem die Eingangswelle 2 sich umgekehrt dreht, wird der Schieber 6 koaxial zu dem Zahnrad 3 umgekehrt verschoben, und durch das Vorhandensein der umgekehrten Flußrichtung der unter Druck stehenden Flüssigkeit in den Leitungen 21, 24 wird demgemäß auch die Motorausgangswelle 32 und die Welle 12 gemäß der Figur in umgekehrter Richtung rotieren. Eine Drehung der Eingangswelle 2 in oder entgegen der Pfeilrichtung verursacht eine Verschiebung des Schiebers 6 nach links oder rechts in axialer Richtung und resultiert in einer Drehbewegung der Motorwelle 32 entgegen dem Drehsinn der Eingangswelle 2. Weiter wird der tote Gang der Schraubverbindung 4, 5 durch das Anordnen einer Stahlkugel 9, eines Lagersitzes 10 und einer Feder 11 an dem freien Ende des Schiebers beseitigt. Deshalb kann die Fassung der Schraubverbindung 4, 5 grob toleriert sein. Trotzdem ist die genaue Stellung des neutralen Punktes, an dem der Schieber 6 den ölfluß anhält, leicht einstellbar.This output shaft 32, which is the working shaft, drives simultaneously a shaft 12 in the same direction as the gear 3 is driven, originating by the mechanical connection in which the shaft 12 is at one end of the rotatable Sleeve 7 is arranged. That is, through negative feedback, the axial displacement of the slide 6 zero. Because of this, it starts when the rotating input shaft 2 continues to rotate continuously at a constant speed, the motor output shaft 32 to rotate and holds a certain amount of relative angle (that is the Control variable) in relation to the input shaft. In the case where the input shaft 2 rotates in reverse, the slide 6 is displaced in reverse coaxially with the gear 3, and by the presence of the reverse direction of flow of those under pressure Accordingly, liquid in the lines 21, 24 also becomes the motor output shaft 32 and rotate the shaft 12 according to the figure in the reverse direction. One twist the input shaft 2 in or against the direction of the arrow causes a displacement of the slide 6 to the left or right in the axial direction and results in a Rotational movement of the motor shaft 32 counter to the direction of rotation of the input shaft 2. Next becomes the backlash of the screw connection 4, 5 by placing a steel ball 9, a bearing seat 10 and a spring 11 at the free end of the slide eliminated. Therefore, the version of the screw connection 4, 5 can be roughly tolerated. Nevertheless is the exact position of the neutral point at which the slide 6 controls the oil flow lasts, easily adjustable.

Ein Vorzug der Erfindung wird dadurch erreicht, daß die Eingangswelle 27 und der Schieber 26 durch eine eine axiale Bewegung des Schiebers 6 gestattende Kupplungseinrichtung verbunden sind. Das heißt, der Schieber 6 kann leicht axial verschoben werden, während die Eingangswelle 27 nicht axial verschiebbar ist. Wenn sie folglich leicht und glatt geführt mit der Innenwandung der Hülse 7 in der Hülse 7 geführt ist, sind beide Gleitflächen befähigt, korrekt die Ungleichheiten des toten Ganges zu beseitigen. In einer derartigen Vorrichtung übt schon ein kleiner Betrag von ungleichem Spielraum einen großen Einfluß auf die Flüssigkeitssteuerung aus, was sich sehr störend auswirkt.An advantage of the invention is achieved in that the input shaft 27 and the slide 26 by an axial movement of the slide 6 permitting Coupling device are connected. That is, the slide 6 can easily be moved axially while the input shaft 27 is not axially displaceable. So if they are easy and is guided smoothly with the inner wall of the sleeve 7 in the sleeve 7, are enables both sliding surfaces to correctly eliminate the inequalities of the dead gear. In such a device, even a small amount of unequal leeway exerts has a great influence on the fluid control, which is very disruptive.

Claims

Patent claim: Rotatable control valve for a hydraulic rotary motor with a rotatable and thereby axially displaceable slide, which, arranged in a sleeve with radial bores, completely or partially releases openings for controlling the hydraulic fluid for the hydraulic rotary motor, depending on the amount of axial displacement. closes and which is provided on one side with a screw which is set in a rotary movement, which has the axial displacement of the slide as a result, and with a return of the slide by the controlled hydraulic rotary motor, the only rotatable, longitudinally fixed sleeve is surrounded by a stationary housing, the hydraulic rotary motor is fixed in the longitudinal direction and the sleeve centrally receives the threaded hole for a screw spindle of the slide, according to patent application P 14 50 524.9 (German Auslegeschrift 1300 441), characterized in that the input shaft (27) in axial direction is not displaceably rotatably mounted in the housing (8) and is connected to the slide (6) displaceably in the axial direction, but secured against rotation via a coupling (28).