DE1650400A1 - Drehschieber - Google Patents

Drehschieber

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DE1650400A1
DE1650400A1 DE19631650400 DE1650400A DE1650400A1 DE 1650400 A1 DE1650400 A1 DE 1650400A1 DE 19631650400 DE19631650400 DE 19631650400 DE 1650400 A DE1650400 A DE 1650400A DE 1650400 A1 DE1650400 A1 DE 1650400A1
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housing
rotary
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Sliding Valves (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschieber mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für ein fluides Medium und mit einem stationären Gehäuse, welches einen beweglichen Drehschieberkolben trägt, wobei das Gehäuse und der Drehuühieberkolben gemeinsam einen Steuerschieberrotor tragen, der eine Verlängerung aufweist, der die Steuerkräfte zugeführt werden, wobei der Drehschieberkolben und der Steuorschieberrotor benachbarte, aneinander anliegende Dichtungsoberflächen haben, in die hinein Kanäle münden, die von den besagten Öffnungen teilweise zu weiteren Öffnungen führen.
Bei derartigen Drehschiebern, die beispielsweise als Ser-VO ο c hie bor für eine Stelleinrichtung verwendet v/erden könnnen, treten ganz erhebliche Leckprobleme.auf. Je höher der Einlaßdruck bei einem derartigen Drehschieber wird, um so größer wird die innere Leckströmung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachsten Mitteln eine derartige Leckströrnung zu vorhindern und die Abdichtung
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: - bei ■
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bei derartigen Drehschiebern zu verbessern.
Erfindiingsü"emäß weist der Drehschieberkolben eine umlaufende, ringförmige Kolbenoberfläche auf, die mit der
Flüssi^keitseinlaßöffnung in Verbindung steht, damit der Drehschieberkolben in axialer Richtung druokbeaufachlagt wird, um die Dichtungsoberflächen mit einer Kraft zusammenzudrücken, die vom Einlaßdruck abhängt und es ist e in Drucklager vorgesehen, welches die Verlängerung dea
Steuerschieberrotors zwischen dem Gehäuse und dem Rotor
umgibt, um die Förderbelastung des Steuerschieberkolbens durch die Druckflüssigkeit aufzunehmen.
In vorteilhafter Weise ist der Drehschieberkolben mit einer umlaufenden ringförmigen Kolbenoberfläche ausgestattet, gegen die der Einlaßdruck kontinuierlich einv/irkt,
um die Dichtungsoberflächen,mit einer Kraft zusammenzupressen, die sich mit dem Einlaßdruck verändert« Wenn der Einlaßdruck gering ist und v/enn die Möglichkeit einer
Leckströmung gering ist, sind nur kleine Kräfte erforderlich, um die Verlängerung des Steuerschieberrotors zti
verdrehen. Wenn der Binlaßdruck zunimmt, so warden die
Dichtungskräfte proportional größer, Jedoch ist es durch das Drucklager in vorteilhafter V/eise möglich, daß die Zunahme der Druckkräfte erfolgen, kann, ohne daß proportional das Drehmoment anwächst, welches aufgebracht
werden muß, um den Steuerschieberrotor zu verdrehen.
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■'.■■- 3- 1650AOO
In vorteilhafter Weise kann eine Feder vorgesehen sein, die zwischen dem Gehäuse und dem Steuerschieberkolben wirksam ist, um eine zusätzliche Kraft zu erzeugen, welche die Dichtungsoberflächen zusammendrückt.
Zur Verbesserung der Abdichtung können dynamische Dichtungen zwischen dem Gehäuse und dem Steuerschieberkolben zu beiden Seiten der KolbenoTjerfläche vorgesehen sein.
Es kann vorteilhaft sein, daß das Drucklager sich in einem Raum befindet, der in Verbindung mit der Auslaßöffnung steht»
Der Drehs cliieberkolben kann einen mechanischen An schlußteil aufweisen, mit welchem die Welle einer Stelleinrichtung verbunden sein kann, wobei dieser An.:chlußteil durch Kräfte gehalten wird, die auf die ringförmige Kolbenober— fläch* einwirken. Wenn der Drehschieber als Servoscliieber verwendet wird, so wird in vorteilhafter V/eise durch den erfindungs;Tenäßen Auf bau eine axiale Belegung oder eine axiale Sehwir^Tung verhindert·
Bei der Verwendung als Servoschieber können sich bestimmte Flüscijkeitskanäle in den Brehschietcrkolben innerhalb der ringförmigen Kolbenfläche hinein erstrecken und zu"weiteren Flüssijkeitsöffnungen füliren, -."-.ze am An'schluSteil vorgesehen sind. Hierdurch werden äußere Anschlüsse Tc-er-
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flug al-,
flüssig, wodurch nicht nur der Aufbau vereinfacht wird sondern auch mögliche Leckstellen ausgeschaltet werden. Der mechanische Anschluß kann in vorteilhafter Weise eine axial ausgerichtete Verlängerung des Drehschieberkolbens sein, wobei sich durch diese Verlängerung Flussigkeitskanale konzentrisch hindurcherstreckenο
Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines als Servoschieber ausgebildeten Drehschiebers,
Fig. 2. eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Servoschiebers, genommen längs eines anderen Radiusabschhittes,
Fig. 3 eina Schnittansicht, genommen längs der linie 1II-III der Fig. 1 und
Fig. 4 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie ΐΙΙ-IIIder Fig. 1, jedoch in entgegengesetzter axialer Richtung gesehen.
Der in den Fig. 1 - 4- gezeigte Sc hie "be rauf bau bildet einen Seryodrehschieter, der allgemein mit 105 bezeichnet ist. Dieser Servodrehechieber ist in seiner neutralen Stellung dargestellt. Dcr Schieberaufbau 103 v/eist ein stationäres Gehäuse 104 auf, einen Drehkolben 105, der einen Nachläufer
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bildet und einen Rotor 106. Das Gehäuse 104 ist mit einer Einlaßöffnung 107 versehen, die mit einem ringförmigen Kanal 108 in Verbindung stehtr Ein Ende dieses Kanals 108 wird duroh eine ringförmige üiafangskolbenoberflache 109 am Nachlaufelernen t 105 gebildet. Durch diese Kolbenoberfläche wird eine axiale Vorspannung durch das fluide Medium erzeugt, welche das Nachlaufelement 105 gegen den Rotor 106 drückt» Der ringförmige Kanal 108 ist mittels eines Paares dynamischer Hochdruckdichtungen 110, 111 abgedichtet«, Die Reibung dieser Dichtungen wird durch das Nachlaufdrehmoment überwunden, welches auf das Nachlaufelement 105 von einer Stelleinrichtung 112 übertragen wirdoDas Bachlauf element 105 wird vom Korbenabschnitt 109 innerhalb des Gehäuses 104 drehbar getragen. Weiterhin ist zur Lagerung des Nachlauf elements 105 ein Teil 113 mit ■verringertem Durchmesser vorgesehen. Das Nachlaufelement ib5 wird in axialer Richtung durch eine Ringfeder 114 vorgespannt. Das Gehäuse 104 weist eine Endkappe 115 auf, die am Gehäuse befestigt ist und die über ein lager Ho den Rotor 106 drehbar trägt. Der Rotor 106 ist gegenüber dem Nachlaufelement 105 drehbar. Ein Drucklager 117 wirkt gegen den Druck des fluiden Mediums, der auf die Kolbenoberfläche 108 ausgeübt wird und gegen den Federdruck, der durch die Feder 114 ausgeübt wird. Das Drucklager 117 erstreckt sich um die Achse des Rotors 106 herum. Der Rotor 106 weist einen von außen zugänglichen Teil 118 auf. Das Nachlaufelement 105 weist einen Vorsprung 119 auf, in dem ein Rohr 120 angeordnet ist, welches zusammen mit diesem
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■ Vorsprung
BAD OFIfQINAt
Vorsprung ein Paar konzentrischer Kanäle 121 und 122 bildet. Der Vorsprung 119 des Nachlaiifelementea 105 ist in einer Welle 123 der Stelleinrichtung 112 einschraubbar und die konzentrischen Kanäle 121, 122 stehen iüit Kanälen 124, 125 in Verbindung, die zu gegenüberliegenden Kammern in der Stelleinrichtung 112 führen.
Das Ufa.ohlaufelement 105 weist eine Dichtungsoberfläche ^ 126 auf, während der Rotor 106 eine Dichtungsoberfläche
127 hat. Diese aufeinander arbeitenden Oberflächen sind einander benachbart angeordnet und stehen kontinuierlich in Dichtungseingriff miteinander. Der Umfang der aufeinander liegenden Oberflächen ist dauernd mit einem Eingkanal
128 verbunden, der zu einer Rücklauföffnung 129 führt a Der Druck des fluiden Mediums in der Rücklauföffnung 129 tritt an der Hiederdruckdichtung 130 auf, die vom Gehäuse getragen wird und die in Reibungseingriff mit dem Eingangsteil 118 des Rotors 106 steht. Dadurch wird das verhältnismäßig geringe Eingangsdrehmoment nicht wesentlich durch die Reibung der Dichtung 130 beeinflußt.
Der Rotor 106 weißt ein Steuerschieberelement auf, welches in Winkelrichtung gegenüber dem FachlauSLement 105 um einen Betrag beweglieh ist, der durch die Zusaomenwirkung eines Paarea entgegengesetzt gerichteter Anschläge 151, bestimmt wird. Diese Anschläge 131 bilden eine radiale Schlitzöffnung, in der Anschläge vorgesehen sind. Im dar—
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gestellten Ausführungsbeispiel sind diese Anschläge als Zapfen 132 ausgebildet.
Die aufeinanderliegenden Oberflächen 126 und 127 sind mit Öffnungen, Nuten und Absperrgliedern versehen. Die Oberfläche 126 wird von einem Paar Einlaßöffnungen 133, 133 durchsetztι die einander gegenüberliegend angeordnet sind und diese Öffnungen -werden von einem Paar Öffnungen 1341 135 iankiert,- die ihrerseits von einem Paar Rückführungsöffnungen 136, 136 flankiert werden. Die Oberfläche 126 ist ferner mit einem Paar Abzugsnuten 137» 138 versehen, um jeden Sickerdruok auszugleichen· Der Winkelabstarid zwischen den Einlaßöffnungen 133 und den benachbarten Öffnungen 134, 135 ist verhältnismäßig klein, beispielsweise kleiner als 45°, so daß die Sickerstrecke sehr kurz ist. Wie in Fig." 2 gezeigt, steht jede der Öffnungen 135 über eine Bohrung 135a mit dem Kanal 121 in Verbindung und jede der Öffnungen 134 über eine Bohrung 134a mit dem Bingkanal 122. V/ie Fig. 1 zeigt, ist jede der Einlaßöffnungen 133 mittels einer Bohrung 133a.mit dem Ringkanal 108 verbunden und jede der Rückführvoigs öffnungen 136 über eine Bohrung 136a mit dem Rücklaufringkanal 128.
Kit den verschiedenen Steueröffnungen und Durchlässen in den Kachlauf glied 1Q5 arbeitet'der Rotor 106 susamen, welcher eine Uvte 139 aufweist, aie sur Dichtungsflache 127 hin offen ist. Die Hute T39-ist- schmaler als der Durchmesser der CVinungen 133 und. 13'3 und diese Hute wird durch
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eine
eine Anzahl von gehärteten Absperrgliedern 140 durchsetzt und abgesperrt. Diese Absperrglieder 140 weisen einen gleichförmigen Durchmesser auf und werden von RotorÖffnungen aufgenommen, die konzentrisch zu den Öffnungen 133 und 136 angeordnet sind. Die Enden der Absperrglieder 140 sind derart· bearbeitet, daß sie mit- der DichtungsOberfläche 127 bündig abschließen oder koplanar zu dieser Oberfläche verlaufen. Diese Absperrglieder sind breiter als die Breite der Nute 139· Da das Absperrglied ein kreisförmiges oder rundes Ende hat, welches im wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie die Öffnungen 133 und 136 werden diese Öffnungen, wenn sich der Rotor in einer neutralen Stellung befindet, in der alle diese Absperrglieder mit den entsprechenden Öffnungen fluchten, abgeschlossene Der verwendete Ausdruck "entsprechende Durchmesser" umfaßt auch einen Aufbau, bei welchem die fläche des Absperrgliedes etwas größer ist als die zugeordnete Steueröffnung, sodai3 eine leichte Überlappung erzielt wird und einen Aufbau, bei welchem der Durchmesser etwas" kleiner iat als die zugeordnete Steueröffnung, um eine -/eringe nicht vollständige Übe rdefcung zu erzielen, und ferner einen Aufbau, bei welchem dis beiden Größen einander gleich sind, um eine NuIt Überlappung zu erzielen. Während der Herstellung werden . die Bohrungen, welche die Absperrglieder 140 aufnehmen, vorzugsweise zur gleichen Zeit „remacht, wie die mit diesen zusammenarbeitenden Öffnungen, soäaß diese anfangs die gleiche Größe haben. Dann kann "man, falls, .gewünscht, entsprechende Ci'fnungen verbreitern, um eine Überlappung
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»AD ORIGINAL
oder eine nicht vollständige .Abdeckung zu erzielen. Eine derartige Herateilung stellt gleichzeitig eine konezentris ehe Anordnung aller S teuer öffnungen mit allen. Absperrgliedern 140 aieher.Die Absperrglieder unterteilen-die Ringnut 139 in eine Reihe von Abschnitten, die wahlweise mit benachbarten Paaren von Öffnungen und .Steueröffnungen verbunden werden kÖ]men# welche die Oberfläche 126 durclvsetzen. Die Steueröffnungen 153 und -136 weisen Achsen auf, die in einem gleichförmigen Abstand von Der Drehachse angeordnet sind« Alle diese Achsen liegen zueinander, parallel. Die lute 139 erstreckt sich in der Richtung der gegenseitigen Bewegtiarkeit zwischen den Schieberteilen 105, 106.... und die Nute wird von den Absperrgliedern 140 durchsetzte Die Mittellinie der Mute 139 erstreckt sich durch die. Hittellinie der Absperrglieder 140 hinduroh, die etwas größer sind. . . -. "■■'": - - , . -
Wenn die Schieberteile 105 und 106 in ihrer Winkellage gegeneinander verdreht sind, bilden eine Kante eines Jeden der Absperrglieder 140, die gegenüberliegenden Kanten oder Wandungen der Hute 139 und eine Kante -einerder öffnungen 1331 136 einen virtuell rechtwinkligen StrömungsQuerschnitt. Dieser besondere· Aufbau ist deshalb vorteilhaft, da eine geringe innere SiGkerung vorhanden ist und dieser Aufbau ist ;ie;;en1iber einer Abnutzung an den aufeinander liegenden oberflächen 126? 127 selbst kompensierend* Die Herstellung diener SGhiebereinriclitung 103 umfaßt- die Aus-. ;; der Huts 139 im Schieberelement 106 und die
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Ausbilung BAD ORIGINAL
Ausbildung der kreisförmigen Steueröffnungen 1331 136 gleichzeitig mit der Ausbildung der Öffnungen im Schieberelement 106, welche die Absperrglieder aufnehmen» Wenn danach die Teile auseinandergenommen sind, werden die gehärteten kreisförmigen Absperrglieder 140 eingesetzt und der Schieberteil 105 kann, falls gewünscht, gehärtet wer*-" den« Die Enden der Abperrglieder 140 werden derart bearbeitet, daß diese mit der Oberfläche 127 bündig abschlie— ßen oder koplanar zu dieser Oberfläche verlaufen·
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. P a t e η t a ns ρ r ü c h e
    1«, Drehschieber mit einem Plüssigkeitseinlaß und einem Plüssigkeitsauslaß und mit.einem stationären Gehäuse, welchos einen beweglichen Steuerschieberkolben trägt, wobei der Steuerschieberkolben und das Gehäuse gemeinsam einen beweglichen Steuersohieberrotor tragen, wobei der Rotor und der DrehschieberkOlben aneinander anliegende benachbarte Diohtungsoberflächen aufweisen, in die Kanäle hineinmünden, die von den besagten Öffnungen v/ahlweise zu weiteren Öffnungen führen, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehscliieberkolben (105) eine umlaufende, ringförmige Kolbenoberflachen (109) aufweist, die mit der Flüssigkeitseinlaßöffnung (107) in Verbin-■ dung steht, um den Drehschieberkolben (105) in axialer Sichtung vorzuspannen, um die Mchtun,~aOberflächen (12o, 1R7) mit' einer Kraft zusammenzudrücken, lie vom Einlaßdruok abhängt und daß ein Drucklager (117) vorgesehen ist, welches die Eotorveriängerung (i18) nv;i"3hen dera Gehäuse (115} und dem Eotor (106) aimgibt, um die auf den Di-ehacfiieberkolbeii (105) einwirkende Yorspannunt'skraft aufzuneliaen.
    2β Drehschieber aaah iüasprucli 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ϊ-eder (114) zviischen dem Gehäuse (115) und- dem DrehseJaieberkolben (105) Torgesehsn istj um eine zusatz Ii ehe Kraft zu erzeugen, vfelche die -L-iohtun^soberflächen ".(12c t 127) susaiamenpreßt«
    009844/066S
    BADORlGiNAL
    3. Drehschieber nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekenn-
    = "zeichnet-, daß ein Paar dynamische Dichtungen (110, 111) zwischen dem Gehäuse (115) und dem Drehschieberkolben (105) zu beiden Seiten der Kölbenoberflache (109) vorgesehen sind«
    4. Drehschieber nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (117) in einem Raum ange-
    , ordnet ist, der in Verbindung mit der Rückleitung ■ (129) steht. -
    5«, Drehschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadtircli gekennzeichnet, daß der Drehschieberkolben
    . (105) einen mechanischen Anschlußteil (119)-aufweist," _
    mit vjeLchem die Vie lie einer Stelleinrichtung verbunden ist, und daß der Anschlußteil (119) durch Kräfte in einer axial festen Stellung gehalten wird,'die auf die "-.. - ringförrdge IColbenoberflache (109) einwirken.
    6, Drehschieber nach Anspruch 5» dadurch.gekennzeichnet, daß'Kanäle (134a, 122, 135a, 12t) vorgesehen sind, die
    ■i. - . ■
    ..-sich .'innerhalb der ringförmigen Kolbenoberfläche (109) in den Di'ehochieberkolben (105) hinein erstrecken und die zu den v.'eiteren Öffnungen führen,-"die vom Anschluß teil (119) getragen werden, um eine Verbindung mit dem
    - Stellglied herzustellen« ; ' . · '." " " ' ;■
    00-984A/0.669
    BAD ORIGINAL
    7β Drehschieber nach Anspruch 6> dadurch gekennzeichnet, daß der Anaohlußteil. eine axial verlaufende Verlängerung (119) des DrehsohieherkoXhens (105) aufweist, in dem konzentrische Kanäle (121, 122) angeordnet sind.
    009 8 U A /-Π6 6--9
    BAD ORIGINAL
    Le e rs e 11 e
DE19631650400 1962-06-18 1963-06-15 Drehschieber Pending DE1650400A1 (de)

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GB (1) GB1035348A (de)

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