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Kolbenschieber-Ventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolbenschieber-Ventil
mit einem Gehäuse, des eine zylindrische Bohrung aufweist, in der der Kolbenschieber
hin und her bewegbar ist, wobei in der Zylinderwand und am einen Ende der Bohrung
jeweils mindestens eine mit einem Verbraucher bzw. mit einer Druckmittelquelle verbindbare
Öffnung vorgesehen ist und/die Öffnung in der Zylinderwand vom Kolbenschieber beim
Aufwärsgang abgedeckt und beim Abwärtsgang freigegeben wird.
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Bei solchen Kolbvenschieber-Ventilen, die beispilesweise zur Steuerung
des Druckmittelzuflusses zu einem hydraulischen Motor verwendet werden, besteht
der Nachteil, daß die Abdichtung der beiden Öffnungan vonoinander Während der Schließperiods
durch den Klbenschieber von der überdeckung des Kolbenschiebers, d. h. von de Abstand
der Steuerkante des Kolbenschiedbars von der Öffnung in der Zylinderwand, abhängig
ist. Um eine Lackage, insbesondere bei hohen Deücken zu vermeiden, muß diese Ünerdeckung
groß sein, was einen entsprechend großen Kolbenhub voraussetzt. Unabhängig davon
wird die Überdeckung beim Abwärtsgang des Kolbenschiebers immer geringer, so daß
auch bei einem großen Kolbenhub eine Lackage eintritt, bevor die Öffnung in der
Zylinderwand freigegeben ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichtigkeit eines derartigen
Kolbenschieber-Ventils zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß in der Zylindorbohrung mit Gleitsitz eine Hülse angeordnet ist, die
sich von dem mit der Öffnung versehenen Endo der Zylinderbohrung her bis zur Steueröffnung
in der Zylinderwand erstreckt und die beim Aufwärtsgang des Kolbenschiebers von
diesem mitgenommen wird, wobei die dem Kolbenschieber zugewandt Stirntlicho der
Hülse dichtend mit dein Rolbenschieber zusammenwirkt.
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Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die Dichtlänge
zwischen den beiden Öffnungen unabhängig von der momentenen Stellung des Kolbenschiebers
konstant ist, solange die Öffnung in der Zylinderwand abgedeckt ist, da die Abdichtung
nicht nur vom Kolbenschieber, sondern auch von der Hülse Obernommen wird. Somit
ist die Abdichtung auch von der Große des Kolbenhubse unabhängig, so daß der Kolbenhub
nur im Hinblick auf den Steuervorgang selbst ausgelagt zu werden breucht.
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Die Begrenzung des Verschiebsweges der Hülse beim Abwärtsgang des
Kolbenschiebers kenn dadurch erreicht werden, daß die Hülse einen radialen flansch
aufweist, der bei freigegebener Steuerröffnung in der Zylinderwand an einem Anschlag
in der Zylinderbohrung zur Anlage kommt. Ist die Druckmittelquelle an die Öffnung
so einen Ende der Zylinderbohrung angeschlossen, so wird die Hülse durch den Druck
das Druckmittels gegen den Anschlag bzw. gegen den Kolbenschieber gedrückt. Ist
die Druckmittelquelle mit der Bohrung in der Zylinderwond verbunden, so ist eine
Feder vorgesehen, die die Hülse gegen den Anschlag bzw. beim Aufwärtsgang des Kolbenschiebers
gegen diesen drückt.
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Die Öffnung in der Zylinderwand ist aus Gründen der einfachen Herstellung
vorzugsweise als Bohrung ausgebildet. Um einen möglichst großen Zeitquerschnitt
bei der Freigabe dieser Bohrung zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß sich die Hülse
von dem Anschlag bis etwa zur Mitts dieser Bohrung erstreckt. Wenn sich der Kolbenschieder
beim weiteren Abwärtsgang von der Hülse löst, wird hierdurch sofort ein relativ
großer Querschnitt freigegeben.
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Zur Vergrößerung des Zeitquerschnittes ist as bei Kolbenschiebern
bekannt, im Bereich der Öffnung in der Zylindertwand eine Ringnut vorzusehen, die
Jedoch in der Herstellung aufwendig ist. Einfacher ist, wenn gemäß einem weiteren
Vorschlag der Erfindung eine ringförmige Aussparung in der äußeren Umfangsfläche
der Hülse an dem dem Kolbenschieber zugewandten Ende oder in der öußeren Umfangsfläche
des Kolbenschiebers an dem Hülse zugewandten Ende vorgesehen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnehem
auf die Zeichung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Längschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Kolbenschieber-Ventil, wobei sich der Kolbenschieber in der Schließstellung befindet,
und Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, wobei sich der Kolbenschieber in der
Offenstellung befindet.
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Das Kolbenschieber-Vnetil besitzt ein gehäuse 1, des eine zylindrische
Bohrung 2 aufweist, in der der Kolbenschieber 3 längsverschieblich angeordnet ist.
An einem Ende der Zylinderbohrung 2 ist eine Öffnung 4 vorgesehen. Die mit einer
Druckmittelquelle in Verbindung steht. In der Zylinderwand 5 ist eine Öffnung 5
angeordnet, die mit einem Verbraucher, beispielsweise der Einlaßöffnung eines hydraulischen
Motors, in Verbindung steht. Der Kolbenschieber 3 wird durch einen Exzenter 7 hin
und her bewegt, wobei er ie oberen Totpunkt die Öffnung 6 abdeckt (Fig. 1) und im
unteren Totpunkt diese Öffnung 6 freigibt (Fig. 2).
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Um im oberen Totpunkt (Fig. 1) und bis zur Freigabe der Öffnung 6
eine möglichst gute Abdichtung zwischen den Öffnungen 4 und 6 zu erhalten, ist in
der Zylinderbohrung 2 mit Gleitsitz eine Hülse 6 angeordnet, die durch den Druck
des durch die Öffnung 4 zugeführten Arbeitsmittels und durch eine Feder 9 an die
Stirnfläche 10 des Kolbenschiebers 3 angedrückt wird. Die Hülse 8 weist einen radialen
Flansch 11 auf, der bei freigegebener Öffnung 6 an einen Anschlug 12 in der Zylinderbohrung
2 enliegt, wie aus Fig.
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2 ersichtlich.
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Die Wirkungsweise ist Folgende: Beim Aufwärtsgang des Kolbenschiebers
3 wird die Öffnung 6 allwähnlich abgedeckt, bis die Stirnfläche 10 des Kolbenschiebers
3 an der Stirnfläche 13 der Hülse 8 dichtend zur Anlage kommt.
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Beim weiteren Aufwärtsgang des Kolbenschiebers 3 wird die Hülse 8
mitgenommen, so daß eine Abdichtung zwischen den Öffnungen 4 und 6 Ober die Länge
5 des Abstandes des Anschlages 12 von der Öffnung 6 erreicht wird. Ohne die Hülse
8 würde die Dichtlänge maximal nur
die Größe b haben, die de. Abstand
der Stirnfläche 10 des Kolbenschriebers 3 von der Öffnung 6 entspricht. Diese Dichtlänge
b wärs jedoch auch nur in oberen Totpunkt verhenden und verringert sich bei der
Verschiebung des Kolbenshiebers 3 zum Öffnen und Schließen der Öffnung 6 jeweils
bis auf Null. In Gegensatz dazu wird durch din Hülse 8 die Dichtlänge 5 in Jede
Stellung dos Kolbenschiebers 3 bis zur freigabe der Öffnung 6 aufrechterhalten.
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Die Öffnung 6 in der Zylinderwand 5 hat vorzugsweise einen kreisförmigen
Querschnitt. Um dabei einen großen Zeitquerschnitt bei der Freigabe der Öffnung
6 zu erreichen, erstreckt sich die Hülse 8 etwa bis zur Mitte der Öffnung 6, wie
aus Fig. 2 erechtlich. Dadurch wird in Moment des Abhebene des Kolbenschiebers 3
von der Hülse 8 der größmögliche Querschnitt der Öffnung 6 freigegeben. Der Zeitquerschnitt
kann hoch vergrößert werden durch die ringförmige Auseperung 14 in der äußeren Umfangsfläche
der Hülse 8 an dem dem Kolbenschieber 3 zugewandten Ende. Zusätzlich zu oder enstelle
der Ausparung 14 kann in der äußeren Umfangsfläche des Kolbenschiebers 3 eine entsprechende
ringfürmige Aussperung 15 vorgesehen werden, die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet
ist.
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Die Feder 9 kann insbesondere denn entfallen, wenn die Öffnung 4 mit
der Druckmittelquelle verbunden ist, de dann des Druckmittel die Hülse 8 gegen den
Anschlag 12 bzw. gegen die Stirnfläche 10 des Kolbenschiebers drückt.
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- P a t e n t a n s p r ü c h e -