-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung mindestens
einer Vorrichtung durch ein Druckmittel mit einem oder mehreren Drehschiebern, insbesondere
einem Einlaßdrehschieber und einem Auslaßdrehschieber, und mindestens einem bzw.
jeweils einem Steuerkanal, der sich im Drehschieber befindet, eine am Drehschieberaußenumfang
befindliche Steueröffnung aufweist und über einen bzw. jeweils einen im Drehschiebergehäuse
befindlichen Kanal, der eine von der Steueröffnung in Drehrichtung überstreichbare
öffnung aufweist, mit der zugehörigen Vorrichtung verbindbar ist.
-
Bei der bekannten Einrichtung dieser Art zur Steuerung mehrerer Vorrichtungen
mit den beiden Schiebern weist jeder Schieber ebenso viele Steueröffnungen wie zu
steuernde Vorrichtungen auf und sind diese Steueröffnungen über die Längserstrekkungen
der Drehschieber verteilt angeordnet. Das aus einem Behälter kommende Druckmittel
strömt für jede der Vorrichtungen während der für die betreffende Vorrichtung benötigten
Einlaßsteuerzeit aus dem zugehörigen Steuerkanal des Einlaßdrehschiebers in den
ihm zugeordneten Gehäusekanal und von dort in die Vorrichtung und während der Auslaßsteuerzeit
aus der Vorrichtung über den auslaßseitigen Gehäusekanal in den Steuerkanal des
Auslaßdrehschiebers und von dort in den Behälter. Sämtliche Steueröffnungen und
ihnen zugeordnete Gehäusekanalöffnungen sind kreisförmig und gleich groß. Die Einrichtung
weist keine drehschiebergebundenen Mittel zur Regelung der Steuerung auf.
-
Es ist eine Steuereinrichtung für ein Druckmittel mit einer Büchse
in einem Gehäuse und einer in der Büchse angeordneten, die Menge des durchströmenden
Druckmittels regelnden Vorrichtung bekannt. Um eine grob- und feineinstellbare Ausflußöffnung
für das Druckmittel zu erhalten, bilden das Gehäuse und die Büchse gemeinsam einen
Durchlaß und ist die Büchse axial und in Umfangsrichtung verstellbar. Es soll dadurch
die Größe dieses Durchlasses und damit der Druckabfall zwischen voll geschlossener
und voll geöffneter Stellung geändert werden. Die Büchse ist nach der Verstellung
feststehend; sie ist kein Drehschieber.
-
Gemäß der Erfindung soll durch drehschiebergebundene Mittel die Steuerung
der Vorrichtung regelbar gemacht werden.
-
Als eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß der bzw. mindestens einer der Drehschieber, wie an sich bekannt, axial verstellbar
ist und daß die Steueröffnung bzw. mindestens eine der Steueröffnungen des axial
verstellbaren Drehschiebers eine öffnung- oder Schließsteuerkante aufweist, die
schräg verläuft und eine größere axiale Erstreckung als die Gehäusekanalöffnung
hat.
-
Somit kann die Steuereinrichtung Regelaufgaben erfüllen. Wird der
Drehschieber aus einer Axialstellung, in der bei Drehschieberdrehung ein Teil dieser
Steuerkante die Gehäusekanalöffnung überstreicht, innerhalb einer axialen Strecke,
in der ein solches überstreichen möglich ist, axial verstellt, so überstreicht bei
Drehschieberdrehung ein Teil der Steuerkante, der gegenüber dem erstgenannten Steuerkantenanteil
in Umfangsrichtung versetzt liegt, die Gehäusekanalöffnung. Dies ist gleichbedeutend
mit einer Änderung der Steuerzeit (überstreichzeit, öffnungszeit, Durchflußzeit)
bzw. Durchflußmenge, soweit nicht eine zugehörige Schließ- bzw. öffnungssteuerkante
(Gegenkante) der Steueröffnung zur erstgenannten Steuerkante parallel verläuft,
in einer ebenen Abwicklung der Außenumfangsfläche des Drehschiebers betrachtet.
Bei einer solchen steuerzeitändernden Steueröffnung verläuft die Gegenkante insbesondere
achsparallel, wobei ihre axiale Erstreckung ebenfalls von der genannten Größe ist.
-
Weist aber die Steueröffnung eine Gegenkante auf, die in gleichem
Sinne wie die erstgenannte Steuerkante schräg verläuft und deren axiale Erstreckung
ebenfalls von der genannten Größe ist, dann ist durch Axialverstellung des Drehschiebers
die Steuerzeit der Steueröffnung in bezug auf die Steuerzeit einer weiteren Steueröffnung
desselben Drehschiebers oder der zugeordneten Steueröffnung des anderen Drehschiebers
verlegbar. - Im Falle der genannten Bauart mit den zwei Drehschiebern sind diese
zwecks eindeutiger Festlegung der Drehstellungen ihrer Steueröffnungen zueinander
insbesondere miteinander drehzahlgleich drehschlüssig gekoppelt. - Die Größe dieser
Steuerzeit bleibt erhalten, wenn die beiden in gleichem Sinn schräg verlaufenden
Steuerkanten, wie genannt, parallel zueinander verlaufen. Anderenfalls wird außer
der Verlegung der Steuerzeit eine Änderung der Größe derselben erzielt. - Im Falle
der genannten Steueröffnung mit der schräg verlaufenden Steuerkante und der achsparallel
verlaufenden Gegenkante wird übrigens ebenfalls zweierlei erzielt, nämlich außer
der Änderung der Steuerzeit eine gewisse Verlegung derselben.
-
Durch die genannte Lösung der genannten Aufgabe ist es also möglich,
die Steuerzeit je nach Art der Steuerkanten zu ändern und/oder zu verlegen.
-
Eine andere, mit der genannten Lösung der genannten Aufgabe in enger
Verbindung stehende Lösung dieser Aufgabe bei der genannten Einrichtung mit dem
Einlaßdrehschieber und dem Auslaßdrehschieber ist die, daß mindestens einer der
Drehschieber, wie an sich bekannt, axial verstellbar ist und daß zwei an sich bekannte,
mit jeweils einem der Drehschieber eine fluchtende Rotationseinheit bildende Zahnräder
gleichen Zahnkranzdurchmessers schrägversetzt ineinandergreifen. Die beiden Zahnräder
einer bekannten Einrichtung mit Drehschiebern sind geradverzahnt und über ein weiteres
Zahnrad miteinander drehschlüssig gekoppelt. Sie greifen also nicht unmittelbar
ineinander und sind nicht schrägverzahnt.
-
Auch durch die obengenannte andere Lösung kann das Steuerventil Regelaufgaben
erfüllen, wie dies bei der erstgenannten Lösung der Fall ist. Wird einer der Drehschieber
axial verstellt, so verstellt er sich auf Grund der Schrägverzahnung gleichzeitig
in Umfangsrichtung mit seinen Steueröffnungen in Bezug auf den anderen Drehschieber
und dessen Steueröffnungen. Im Hinblick auf die im Zusammenhang mit der erstgenannten
Lösung gemachten Ausführungen ist ohne weiteres klar, daß durch diese Verstellbarkeit
des Drehschiebers in axialer Richtung und in Umfangsrichtung es auch bei dieser
anderen Lösung möglich ist, die Steuerzeit je nach Art der Steuerkanten zu ändern
und/oder zu verlegen. Die Steueröffnung kann z. B. Steuerkanten genannten Verlaufs
und genannter axialer Erstreckung aufweisen. Um auf einfache Weise z. B. eine Verlegbarkeit
der Steuerzeit bei unveränderter Größe derselben zu erzielen, weist die Steueröffnung
eine öffnungssteuerkante
und eine Schließsteuerkante auf, die beide
achsparallel verlaufen und jeweils eine größere axiale Erstreckung als die Gehäusekanalöffnung
haben. Wenn die Steuereinrichtung in bekannter Weise als Einrichtung zur Steuerung
von mindestens zwei Vorrichtungen mit ebenso vielen, zugeordneten, über die Längserstreckung
des Drehschiebers angeordneten Steueröffnungen ausgebildet ist, ist es von Vorteil,
wenn von diesen Steueröffnungen mindestens zwei von genannter, voneinander verschiedener
Art sind. Man erhält dann unter Mitwirkung des axial verstellbaren Drehschiebers
eine Programmsteuerung für mehrere Vorrichtungen, die in vieler Hinsicht und für
einige oder alle diese Vorrichtungen regelbar ist. Die ebene Abwicklung der Außenumfangsfläche
des Drehschiebers entspricht dann etwa dem Bild einer Lochkarte. Es können zwei
solche Steueröffnungen zueinander entgegengesetzt schräg verlaufende öffnungssteuerkanten
oder Schließsteuerkanten aufweisen. Beispielsweise können dann in dem Falle, in
dem die eine Steueröffnung eine schräg verlaufende öffnungssteuerkante und eine
achsparallel verlaufende Schließsteuerkante und die andere Steueröffnung eine entgegengesetzt
schräg verlaufende öffnungssteuerkante und eine achparallel verlaufende Schließsteuerkante
aufweist, durch Axialverschiebung des Drehschiebers für die eine Steueröffnung längere,
für die andere kürzere Steuerzeiten bzw. Durchflußmengen oder umgekehrt erzielt
werden.
-
Durch jede der beiden genannten Lösungen der genannten Aufgabe können
im Falle der zwei Drehschieber die Steuerzeiten für den Einlaßvorgang und für den
Auslaßvorgang unabhängig voneinander stufenlos geändert werden. Die Verlegung der
Steuerzeiten kann in allen genannten Fällen stufenlos erfolgen. In allen genannten
Fällen können bzw. kann der Beginn/und oder das Ende der Steuerzeit verlegt werden,
was der genannten Änderung der Steuerzeit bzw. Durchflußmenge/oder der genannten
Verlegung der Steuerzeit gleichkommt.
-
In der Zeichnung sind in F i g. 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel und
in F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Drehschiebereinrichtung gemäß der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 schematisch die eine Drehschiebereinrichtung
im Zusammenhang mit einer von der ihr steuerbaren Vorrichtungen und mit Druckmittelleitungen
usw., F i g. 2 einen Querschnitt II-II (F i g. 3) dieses Drehschieberventils und
F i -..3 eine ebene Abwicklung der Außenumfangsfläche eines Einlaßdrehschiebers
dieser Drehschiebereinrichtung. Die Drehschiebereinrichtung gemäß F i g. 4 ist in
einem Längsschnitt dargestellt.
-
Die Drehschiebereinrichtung gemäß F i g. 1, die mit 3 bezeichnet ist,
kann ein Programm regelbar steuern. Zur Vereinfachung zeigt F i g. 1 nur eine von
vier von der Drehschiebereinrichtung 3 steuerbaren Vorrichtungen, nämlich ein Gasventil?.
Eine Pumpe 1 ist über eine Saugleitung 9 mit einem Ölbehälter 5 und über
eine Druckleitung 10 mit Speicher 2 mit der Drehschiebereinrichtung 3 verbunden,
die über ein Getriebe 4 entsprechend der gewünschten Porgrammfolge antreibbar ist.
Von der Drehschiebereinrichtung 3 führt eine Zuflußleitung 6 zum Gasventil ? und
von diesem eine Rückflußleitung 8 zur Drehschiebereinrichtung 3. Ein Einlaßdrehschieber
12 (F i g. 2) steuert den Druckölstrom zum Gasventil 7 und ein Auslaßdrehschieber
18 (F i g. 2) steuert den ölrückfluß vom Gasventil 7. Durch die Drehschiebereinrichtung
3 bzw. die Drehschieber 12 und 18 werden über drei weitere Ölkreisläufe dieser
Art noch die drei anderen Vorrichtungen bzw. Verbraucher gesteuert. Diese anderen
Vorrichtungen und die zugehörigen Rohrleitungen (6, 8) sind aber der Einfachheit
halber nicht dargestellt. Die beiden Drehschieber 12 und 18 sind mittels
zweier gleichachsiger, ineinandergreifender Zahnräder gleichen Zahnkranzdurchmessers
miteinander drehzahlgleich drehschlüssig gekoppelt, was nicht dargestellt ist.
-
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, befinden sich die Drehschieber
12 und 18, die hohlzylinderförmig sind, in einem gemeinsamen Gehäuse
20 der Drehschiebereinrichtung 3. Dieses weist unterhalb der Drehschieber
12 und 18 einen ölsammelraum 19 auf. Es weist weiterhin einen Öleinlaßkanal11,
vier in der Ebene 15 vor und hinter dem Querschnitt 11-II liegende Ölaustrittskanäle
zur Verbindung mit Rohrleitungen 6 und vier in der Ebene 16 vor und hinter
dem Querschnitt II-11 liegende öleintrittskanäle zur Verbindung mit Rohrleitungen
8 auf. Jeder Drehschieber 12 bzw. 18 weist vier im Querschnitt II-II
liegende Fenster auf, der Einlaßdrehschieber 12 vier Zuführungsfenster
13 (siehe auch F i g. 3), der Auslaßdrehschieber 18 vier Abführungsfenster
17. Das Drucköl wird dem Einlaßdrehschieber 12 durch den Öleinlaßkanal 11 hindurch
zugeführt und durch die Zuführungsfenster 13 hindurch in die Bohrung
14 des Einlaßdrehschiebers 12 geleitet. Der Einlaßdrehsehieber 12 weist vier
vor und hinter dem Querschnitt II liegende Steuerkanäle auf, deren Steueröffnungen
F i g. 3 ausführlich zeigt und die das Drucköl durch die vier ölaustrittskanäle
hindurch zu den vier zu steuernden Vorrichtungen verteilen. Von diesen Vorrichtungen
kommend fließt das Öl durch die vier öleintrittskanäle, vier vor und hinter dem
Querschnitt II-11 liegende Steuerkanäle des Auslaßdrehschiebers 18, die Bohrung
64 desselben und die Abführungsfenster 17 hindurch in dem Ölsammelraum
19 und von dort zum Ölbehälter 5 zurück. Die vier öleintrittskanäle
und die vier ölaustrittskanäle haben an den Drehschiebern 12 und
18 alle gleichen Durchmesser und auch jeder einzelne dieser Kanäle hat an
jeder Stelle diesen Durchmesser. Jeder genannte Steuerkanal weist eine am Drehschieberaußenumfang
befindliche Steueröffnung auf: Die Abwicklung gemäß F i g. 3 entspricht etwa dem
Bild einer Lochkarte. Die vier Steueröffnungen der Steuerkanäle des Einlaßdrehschiebers
12 sind mit 21 bis 24 bezeichnet, haben voneinander verschiedene Formen
und Größen und sind über die Längserstreckung des Drehschiebers 12 verteilt und
in Umfangsrichtung bzw. Drehrichtung 27 zueinander versetzt angeordnet. Es sind
zwei der vier zugeordneten Öffnungen der ölaustrittskanäle eingezeichnet, und zwar
die der Steueröffnung 21 zugeordnete, die mit 25 bezeichnet ist, und die
der Steueröffnung 24 zugeordnete, die mit 65 bezeichnet ist. Überstreicht die Steueröffnung
21 die Ölaustrittskanalöffnung 25, so wird das Drucköl zur zu steuernden
Vorrichtung hin freigegeben. Bei der Steueröffnung 22 ist die Steuerzeit größer
als bei der Steueröffnung 21, da die Steueröffnung 22 in Umfangsrichtung länger
ist als die Steueröffnung 21.
Die Drehschieber 12 und
18 sind axial verstellbar (verschiebbar). Wird der Einlaßdrehschieber 12
z. B. in Richtung des Pfeiles 26 so weit axial verstellt, daß die Steueröffnung
22 gerade voll geschlossen ist, dann wird gleichzeitig die Steuerzeit der Steueröffnung
21 vergrößert, denn die Steueröffnung 21 weist eine zur Umfangsrichtung
bzw. Drehrichtung 27 bzw. axialen Richtung des Drehschiebers 12 schräg verlaufende
Wand bzw. Schließsteuerkante 28 und eine ihr in Umfangsrichtung gegenüberliegende,
achsparallele Öffnungskante (Gegenkante) 39 auf. Die Steueröffnung 23 jedoch wird
bei der genannten Axialverschiebung weder abgeschaltet, denn sie ist axial breiter
als die Steueröffnung 22, noch wird ihre Steuerzeit geändert, denn ihre beiden in
Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Steuerkanten 62 und 63 verlaufen achsparallel.
Ferner wird gleichzeitig bei der Steueröffnung 24 die Steuerzeit verlegt, denn die
Steueröffnung 24 weist zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberliegende, zur Umfangsrichtung
bzw. axialen Richtung in gleichem Sinne schräg verlaufende Steuerkanten 29 und
30 auf.
-
Die Drehschiebereinrichtung gemäß F i g. 4 weist zwei ineinandergreifende
Zahnräder 33 und 34 gleichen Zahnkranzdurchmessers auf, von denen jedes mit einem
zugehörigen, hohlzylinderförmigen Drehschieber 31 (Einlaßdrehschieber) bzw. 32 (Auslaßdrehschieber)
eine fluchtende Rotationseinheit bildet. Der Drehantrieb der Drehschieber 31 und
32 erfolgt über einen Drehzapfen 59. Jeder Drehschieber 31
bzw. 32 ist für
sich durch Drucköl über einen Hydraulikkolben 35 bzw. 36, der sich in einem Zylinder
37 bzw. 38 befindet, axial verstellbar. Die Zuleitung des Drucköls
zum Zylinder 37 bzw. 38 und Ableitung des Drucköls aus ihm erfolgt entsprechend
der Stellung eines Reglers. Ein Gehäuse 45 der Drehschiebereinrichtung weist einen
Öleinlaßkanal 46, zwei ölaustrittskanäle 47 und 48 und zwei Öleintrittskanäle 49
und 50 auf. Die steuerbaren Öffnungen der Kanäle 47 und 49 sind mit 43 und 44 bezeichnet.
Der Einlaßdrehschieber 31 weist zwei Steueröffnungen 52 und 53 und
Zuführungsfenster 51
und der Auslaßdrehschieber 32 weist zwei Steueröffnungen
54 und 55 und Abführungsfenster 56 auf. Die Funktion der beiden Drehschieber bzw.
deren Öldurchfiußweg entspricht der bzw. dein gemäß Fig.2.
-
Die Steueröffnungen 52 und 53 sind ihrem Wesen nach von der Art wie
die Steueröffnungen 21
(F i g. .3) oder 55, also mit schrägen Steuerkanten
60
und 61 und achsparallelen Gegenkanten 57 und 58 versehen, d. h. bei ihnen
sind durch Axialverstellung des Drehschiebers 31 die Steuerzeiten änderbar. Die
Steuerkanten 60 und 61 verlaufen aber zueinander entgegengesetzt schräg.
Dies hat folgende Wirkungen: Wird der Einlaßdrehschieber 31 in Richtung des Pfeiles
40 axial verstellt, so ergibt die Steueröffnung 52 längere Steuerzeiten,
die Steueröffnung 53 kürzere. Greifen die beiden Zahnkränze schrägverzahnt ineinander,
dann können durch Axialverschiebung des Einlaßdrehschiebers 31 zusätzlich
die Steuerzeiten der Steueröffnungen 52 und 53 verlegt werden oder durch Axialverschiebung
des Auslaßdrehschiebers 32 die Steuerzeit der Steueröffnung 54, deren Steuerkanten
41 und 42 achsparallel verlaufen, bei unverändert bleibender Größe der Steuerzeit
und die Steuerzeit der Steueröffnung 55, deren eine Steuerkante schräg und deren
andere Steuerkante parallel zur Achsrichtung des Drehschiebers verläuft, bei gleichzeitig
veränderter Größe der Steuerzeit verlegt werden.