DE2019247A1

DE2019247A1 - Hydraulischer mehrstufiger Steuerschieber

Info

Publication number: DE2019247A1
Application number: DE19702019247
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Jerzy Korchow; Dipl-Ing Edmund Nowak
Original assignee: ZAKLAD DOSWIADCZALNY PRAS AUTO
Current assignee: ZAKLAD DOSWIADCZALNY PRAS AUTO
Priority date: 1969-04-28
Filing date: 1970-04-21
Publication date: 1970-11-19
Also published as: US3645295A; JPS496401B1; CH520274A; AT312386B; BE749585A; FR2045383A5; NL7005487A; GB1303828A

Description

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PATENTANWÄLTE • MÜNCHKN M. HJLBLKSTIt ASSC 2O

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przy Zak^adach Mechanicznych Tarnßw Warszawa / Polen

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Hydraulischer mehrstufiger Steuerschieber

Gegenstand der Erfindung ist ein hydraulischer mehrstufiger . J Steuerschieber,mit einem Schieberantriebsmechanismus,der zw^3?

abwechselnd an beiden Seiten des Schiebers angreifende Druois«

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hebel aufweist, die mittels einer oder mehrerer gekuppelter, mit einstellbaren Nocfcenringen ausgestatteten V/ellen gesteuert werden.

Zue hydraulischen Steuerung von Maschinen werden hydraulische Steuerschieber verwendet. Bekannte Steuerschiebor, die eine synchronisierte Steuerung von mittels Servomotoren angetriebenen Baugruppen ermöglichen, sind mehrstufige hydraulische Steuerschieber.

Das Hauptelement eines solchen Steuerschiebers ist der sich im Zylinder hin- und herbewegende eigentliche Schieber, der die Durchflußleitungen öffnet oder schließt.

Zum Antrieb der bekannten mehrstufigen Steuerschieber werden meistens elektrische Systeme mit Elektromagneten angewendet, die mittels Stromimpulsen eingeschaltet werden, welche durch entsprechenden elektrischen Verteiler oder Grenzschalter ausgelost werden und den Schiebern eine Hin- und Herbewegung aufgeben.

Grundsätzliche Nachteile solcher Steuerschieber sind ihre unzureichende Zuverlässigkeit infolge der Kopplung der elektrischen Schaltung mit dem hydraulischen System, die 'begrenzte Schaltfähigkeit, die drei - fünftausend Schal-

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tungen pr.o Stunde nicht überschreitet sowie der verhältnismäßig hohe Kostenaufwand für die komplizierten elektrischen Einrichtungen.

Es sind auch mehrstufige Steuerschieber mit einem Antriebsmechanismus" bekannt, der einen Elektromotor aufweist, der mittels eines Getriebes den Schieber verschiebenden Nocken antreibt, wobei die Rückbewegung des Schiebers mittels einer vorher zusammengepreßter Feder erfolgt.

Der Kachteil dieser Verteiler liegt in der Unzuverlässigkeit ihrer Wirkung, da im Falle eines Klemmens des Schiebers, z.B. infolge ölverunreinigung, die Kraft der Federn zu klein ist, um die erhöhten Bewegungswiderstände zu überwinden.

Außerdem, müßte die auf den Schieber wirkende Kraft zwecks Überwindung des Federwiderstandes mehrfach größer sein, als die Vorschubkraft des Schiebers selbst.

Es sind auch Steuerschieber bekannt, die mittels kleiner hydraulischer oder pneumatischer Servomotoren verschoben und selbst mittels elektrischer Verteiler gesteuert werden. Diese haben infolgedessen alle mit der Anwendung elektrischer Systeme verbundenen Nachteile.

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Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der oben erwähnten Nachteile und den Bau eines hydraulischen mehrstufigen Steuerschiebers, der sich durch hohe Zuverlässigkeit, durch einfache und kompakte Bauart sowie leichte Einstellung und leichten Wechsel des Arbeitsspiels, das durch den Steuerschieber gesteuert wird, auszeichnet.

Diese Aufgabe wird wie eingangs dargelegt, gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß man den Antriebsmechanismus des Steuerschiebers mit einem System von zwei abwechselnd an beiden Seiten des Schiebers wirkenden Druckhebeln ausstattet, die mittels einer oder mehreren gekuppelten Wellen gesteuert werden, wobei die Wellen mit auf ihnen klemmenartig angebrachten einstellbaren Nockenringen versehen sind.

Zum Antrieb der Welle oder der gekuppelten Wellen wendet man vorzugsweise ein hydraulisches oder hydraulisch-mechanisches System an, zum Beispiel einen hydraulischen Motor mit einem Regler für die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit, der eine stufenlose Drehzahlregelung der Welle oder der Wellen ermöglicht.

Somit sind im hydraulischen Steuerschieber, gemäß der Ürfindung elektrische Steuer- und Antriebssysteme völlig beseitigt und damit die mit diesen Systemen verbundenen Kacli-

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teile. Folglich ist die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht.

Außerdem sind dank der Anwendung von zwei abwechselnd wirkenden Hebeln, von denen der eine den Schieber in eine, und der andere in entgegengesetzte Sichtung verschiebt, auch die Mangel der Steuerschieber mit Rückholfedern beseitigt.

Der hydraulische mehrstufige Steuerschieber zeichnet sioh nicht nur durch eine einfache Konstruktion aus, sondern ermöglicht auch eine sehr leichte Einstellung eines beliebigen Steuerungsprogramms durch den Schieber des Arbeitsprozesses»

Diese Einstellung besteht, nämlich, nur in einer entsprechenden Einstellung der Nockenringe auf der Welle oder auf den gekuppelten Wellen, wodurch eine beliebige Einstellung sowohl des Anfangs als auch des Endes des Arbeitszyklus ermöglicht wird.

Die Erfindung ist in Form.von Beispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Pig. 1 zeigt einen Steuerschieber gemäß Erfindung im Schnitt entlang der Schieberachse.

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figο 2 zeigt den Antrieb der gekuppelten Wellen und

Fig. 3 zeigt einen mehrstufigen Steuerschieber im Schnitt entlang der Achse einer der gekuppelten Wellen.

Der gezeigte hydraulische Steuerschieber gemäß der Erfindung besitzt einen bekannten Zylinder 1 mit einem System von Kanälen 2, die mit der Zuführungsleitung 3 und Abflußleitungen 4 verbindbar sind, sowie einen innerhalb dieses Zylinders 1 verschiebbar angeordneten Schieber 5 mit Verbindungskammern 6.

Der Schieber wird in den entsprechenden Momenten des Ar- -beitszyklus hin- und her verschoben und bewirkt eine Verbindung entsprechender Kanäle 2 mittels der Kammern 6.

Zum Verschieben des Schiebers dient ein Mechanismus mit zwei Druckhebeln 7 und 8, die auf den Achsen 9 und 10 oder auf einer Welle drehbar angeordnet sind und abwechselnd " auf den Schieber, an seinen beiden Seiten wirken.

Zum Steuern dieser Hebel dienen eine oder zwei miteinander gekuppelte Wellen 11 und 12, die mit einer vorzugsweise stufenlos regelbaren Drehzahl angetrieben werden

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und mit auf ihnen festgespannten einstellbaren Ringen 13 mit ■Hocken 14 versehen sind.

Die Nocken 14 arbeiten vorzugsweise mit Rollen 15 zusammen, die auf den Enden der Hebel 7 und 8 drehbar angebracht sind, welche-an ihren anderen Enden mit ähnlichen aufgesetzten Rollen 16, die mit den Frontflächen des Schiebers zusammenarbeiten, ausgestattet sind.

Zum Antrieb der Welle oder der gekuppelten Wellen 11,12 dient in dem Ausführungsbeispiel das in Fig. 2 darge- ' stellt ist, ein Mechanismus mit einem hydraulischen Motor 17 mit einem Regler 18 für die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit, der eine stufenlose Änderung der Drehzahl des Motors ermöglicht. Der Mechanismus besitzt ferner eine Schnecke 19, die auf der Welle des Motors 17 angeordnet ist, ein mit dieser zusammenwirkendes Schneckenrad 20 sowie ein Zahnradgetriebe 21, 22, dessen Rad 21 auf der Welle 11 verkeilt ist, während das Rad 22 auf der Welle sitzt und mit dem Rad 21 kämmt.

Der mehrstufige Steuerschieber in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 besteht aus einer Gruppe von sechs Zylindern: la, Ib, lc, ld, le, If, mit dazu zugehörigen, nicht gezeichneten Schiebern, die hin- und her mittels eines Satzes

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von Hebeln 7a, 7b usw» sowie den nicht gezeichneten Hebeln 8a, 8b, 8c usw. verschoben werden.

Zum Steuern dieser Hebel dienen die auf Wellen 11 und 12 angeordneten Klemmringe 13a, 13b, 13c usw. mit Nocken 14a, 14b usw.

Die Wirkung des oben beschriebenen hydraulischen mehrstufigen Steuerschieber ist wie folgt.

Zwecks Einstellung des gesteuerten Programms des Arbeitszyklus werden, entsprechend dem Anfangs- und Endpunkt des Zyklus der einzelnen mittels der Zylinder la, Tb... If gesteuerten Elemente entsprechend die Ringe 13 mit ihren Nocken 14 auf der Welle oder auf den gekuppelten Wellen 11 und 12 so eingestellt, daß die mit diesen Nocken gesteuerten Hebel 7a, 7b 7f und 8a, 8b. „ 8f

die entsprechend synchronisierte Hin- und Herbewegung der Schieber 5 bewirken.

Die Einstellung entsprechender Länge des Arbeitszyklus erreicht man durch geeignete Regelung des Durchflusses der Flüssigkeit durch den hydraulischen Motor 17 mittels dea G-eschwindigkeitsreglers 18.

Nach Ingangsetzung des Steuerschiebers bewirken die Hebel 7a, 7b 7f sowie 8a, 8b.... .» 8f die mittels

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der Nocken 14a, 14h,, .·♦·♦» .14f gesteuert werden, eine entsprechend synchronisierte Verschiebung der Schieber 5 in den Zylindern la, Ib.»».....♦«If und damit die Steuerung der Arbeitselemente entsprechend dem gewünschten Programm.

Die Feststellung des Schiebers in der umgesteuerten kage , wird mittels des in der DurchfluSkammer erzeugten Drucks

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erreicht." . ■" ■ \ ^

Dank der Beseitigung elektrischer Einrichtungen erlangt man nicht nur eine hohe Zuverlässigkeit der Wirkung der Steuerschieber, gemäßder Erfindung, sondern auch eine bedeutende Erhöhung.dfr Anzahl von Zyklen pro Zeiteinheit, di'e etwa eechziigtaüsena Zyklen pro Stunde ausmachen kann.

Außerdem zeichnet sich der Steuerschieber nach der Erfindung durch einfache und kompakte Bauart und βοάft durch kleine Abmessungen aus» ' ■

Der Steuerschieber gemäß der Erfindung kann insbesondere zur Steuerung btliebiger hydraulischen Systeme versohiedenarti-

ger Maschinen und technischer Einrichtungen verwendet werden.

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PatenteneprUohe >

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Claims

Patentansprüche :

1·/ Hydrauliacher mehrstufiger Steuerschieber» dadurch gekennzeichnet, daß er einen Antrieb des Schiebers (5) aufweist, welcher Antrieb zwei abwechselnd auf beide Seiten des Schiebers wirkende Djjuckhebel (7"und" 8} besitzt, welche mittels einer öder mehrerer, z.B. zwei, miteinander gekuppelter Wellen (11, 12) gesteuert werden, wobei die Wellen mit auf den Wellen (11,12) aufgespannten einstellbaren Nockenringen (13) mit Hocken (14) versehen sind.
2. Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der Schieber (3) durch freie Drücke der Nocken (14) eingestellt werden, wobei die Schieber ihre Lage nicht ändern, da sie durch den in Durchflußkammern entstandenen Druck festgestellt wird·
3. Der mehrstufige Steuerschieber nach Ansprüchen 1 und 2, daduroh gekennzeichnet,, daß auf der Welle oder den Wellen (11 und 12) eine Gruppe der Nockenringe (13a, 13b« ·■♦ *. »13f) angeordnet ist, welöhe Nookenringe mittels Hebel (7a, 7bo₉.......7f) sowie (8a, 8b,..........8f) die Gruppe

der Sohieber in den Zylindern (la, Ib If) steuern.
4. Der Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-r net, daß er mit dem Mechanismus des Antriebs der Welle oder gekuppelten Wellen (11 und 12) ausgestattet ist, welcher Mechanismus aus hydraulischem Motor (17) mit Geschwindigkeitsregler (18) oder Elektromotor mit stufenlosem mechanischem oder elektrischem Getriebe sowie aus mechanischen Getrieben (19,20), die diesen Motor mit der Welle oder den gekuppelten Wellen (11 und 12) mittels Zahnradgetriebes oder Kettengetriebes oder eines anderen Getriebes (21,22) verbinden.

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