DE2032094B2 - Hydraulische steuerventileinrichtung fuer einen servomotor, mit in den arbeitsstellungen arretierbarem steuerschieber - Google Patents

Description

Lfdraulisch erzeugten, mechanisch bewirkten Auflage- J^Icdes Vierriegelungskolbens zu verstärken.

Q_n Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen itcuerventileinrichtung ist anhand de Zeichnung im folgenden beschrieben; es zeigt

pig. l die Steuerventileinrichtung in Längsschnitt

Fig·² einen Längsschnitt durch das mittlere, der Druckmittelzufuhr dienende Rückschlagventil samt betätigungseinrichtung.

Dieailgemein mit 10 bezeichnete Steuerventileinrich- imig weist eine durchgehende Bohrung 11 auf, in der verschiebbar ein Steuerschieber 60 aufgenommen ist. nie Bohrung weist gegenüber dem größten Durchmes ser des Schiebers vergrößerte Kammern A, B. C, D und £auf. Der Steuerschieber enthält auch Abschnitte 61,66 «nd 69 verkleinerten Durchmessers, über welche finzelne dieser Kammern bei bestimmten Schieberstel lungen miteinander in Verbindung stehen.

Das Gehäuse weist eine Einlaßöffnung 13 für den Druckmittelzu5auf und zwei mit einem nicht dargestell ten Servomotor verbundene Anschlußöffnungen 15 und

17 auf. Jeder Öffnung 13, 15, 17 ist ein Rückschlagventil 32, 31 bzw. 33 zugeordnet, die in im Ventilgehäuse vorgesehenen Bohrungen 35, 36, 37 eingeschraubt sind. Das mittlere Rückschlagventil 32 bildet das Zulaufventil für das Druckmittel, wobei die von einer Pumpe 9 ■reförderte, durch die Einlaßöffnung 13 einströmende Flüssigkeit über das Zula"fventil und einen Kanal 14 in <jje Kammer B gelangt und von dort aus, je nach Stellung des Schiebers 60, wahlweise Verbindung zur Kammer A, von dort über einen Kanal 16 zur Öffnung

15,oder zur Kammer C und von dort über einen Kanal

18 zur Öffnung 17 hat. Die zur Öffnung 15 bestehende Verbindung ist offen, wenn der Schieber 60 nach rechts verschoben ist; eine Verbindung zur Öffnung 17 besteht, wenn der Schieber nach links verschoben ist. Im erstgenannten Fall kann Flüssigkeit vom Servomotor durch die öffnung 17, den Kanal 18, die Kammer Cund die Kammer E zu einer Auslaßöffnung 21 abfließen, die mit dem Druckmittelbehälter in Verbindung steht. Im zweitgenannten Fall erfolgt der Abfluß der Druckflüs sigkeit in umgekehrter Richtung über den Kanal 16, die Kammer A und die Kammer D zur Auslaßöffnung 20. die ebenfalls \ erbindung zum Druckmittelbehälter hat.

Das Rückschlagventil 32 besteht aus einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Hülse 38, die auf ihrem Mantelumfang mit Durchtrittsöffnungen 39 für das zuströmende Druckmittel sowie mit einer an einen kegelförmigen Sitz 40 anschließenden Vblauföffnung versehen ist lin der Hülse 38 ist ein hohler Gleitkörper 41 verschieblich gelagert, der einen mit der Einlaßöffnung 13 in Verbindung stehenden Zulaufkanal 44 aufweist und als Verschlußkörper mil dem kegelförmigen Sitz 40 zusammenwirkt. Der Gleitkörper 41 enthält in seinem Hohlraum ein den Zufluß zum Kanal 14 freigebendes, in Durchflußrichtung federbelastetes Hilfsventil mit einem Verschlußkörper 45, der durch die Druckflüssigkeit in Verbindung mit einer Feder 47 in Schließstellung gehalten wird. Erst wenn der Verschluß- körper dieses. Hilfsventil von seinem Sitz abhebt, wird ein Abfluß von Flüssigkeit vom Servomotor durch eine der öffnungen 15 oder 17 wie auch der Zufluß von der Pumpe 9 in das Ventilgehäuse ermöglicht. Dieses Abheben bewirkein Betätigungsstangen 80 bzw. 81 bzw. 82, die in zylindrischen Bohrungen geführt sind und gegen den Steuerschieber 60 anliegen.

Dieser Steuerschieber 60 ist mit kegelstumpfartig ausgebildeten Steuerllachen 63, 7ü, 71 und 72 versehen, die von den Abschnitten 61, 66, 69 verkleinerten Durchmesser ausgehen und in Halleflächen 65, 74 bzw. in Ringnuten 67, 68 übergehen, über welche die ßetätigungsstangen in ihrer angehobenen Stellung gehalten werden. Die Steuerflächen 63, 70, 7! und 72 haben eine solche Lage, daß, wenn die Betätigungsstange 81 bei Axialbewegung des Steuerschiebers 60 angehoben wird, das durch das dann geöffnete Rückschlagventil 32 und durch den Kanal 14 in die Kammer B einströmende Druckmittel durch die Schieberbohrung 11 freien Durchfluß bis zu einen-, JlT Kanäle 16 bzw 18 hat.

Bei dieser Axialbewegung des Steuerschiebers werden jeweils immer zwei Betätigungsstangen, entweder die Stangen 81 und 80 oder die Stangen 81 und 82. hochgedrückt, wobei das der betreffenden letzten Betätigungsstange zugeordnete Rückschlagventil vom Druckmitteldruck selbst geöffnei wird. Das durch die Einlaßöffnung 13 zuströmende Druckmittel kann dann durch eine der Öffnungen 15 oder 17 bis zum einen Ende des Servomotors durchfließen. Die aus dessen anderem Ende verdrängte Flüssigkeit kann durch die jeweils andere öffnung 17 oder 15 in die Bohrung 11 und von dort aus durch die Auslaßöffnung 20 bzw. 21 /um Behälter abfließen.

Der Steuerschieber 60 wird, wie an sich bekannt, durch eine Vorrichtung 100 in der mittleren Neutralsiel· lung gehalten, in welcher alle Rückschlagventile geschlossen sind. Diese Vorrichtung besteht aus einem mit dem Ventilgehäuse abgedichtet vcrscluauhten Gehäuse 101 und einer darin angeordneten, gegen Scheiben 103, 104 anliegenden Druckfeder 102. deren Lage durch einen Anschlag 108 und einen Bolzen 105 bestimmt lsi, die dazu dienen, die Spannung der Feder, wenn der Schieber nach irgendeiner Richtung verlagert wird, zu verstärken. Der Bolzen 105 erstreckt sich bis in den Schieber 60 hinein, um den Federdruck auf den Schieber zu übertragen. Über einen Dichtring 107 ist das Gehäuse 101 gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet. Vor dem Anschlag 108 ist eine geschlossene Schraubenfeder !06 angeordnet, die mit einem Abschnitt 75 verkleinerten Durchmesser des Steuerschiebers in Eingriff kommen kann.

Um sicherzustellen, daß der Steuerschieber nach Verstellung mit Sicherheit arretiert bleibt, ist eine auf den Fluß ansprechende, unter Vorspannung stehende Arretiervorrichtting vorgesehen. Sie besteht aus einer Feder 91, die zwischen einer mitnehmbaren Scheibe 93 und einem topfförmigen Hohlkolben 90 angeordnet ist. Wenn der Schieber 60 nach rechts oder links verschoben und dabei die Betätigungsstange 81 durch eine der Steuerflächen 70 oder 71 angehoben und in eine der Ringnuten 67 oder 68 zum Einfüllen gebracht wird, öffnet das Hilfsventil in der Hülse 38, und auch der Gleitkörper 41 wird wegen des nicht ausgeglichenen Druckes veranlaßt, zu öffnen. Die von der Pumpe 9 geförderte, in die Hülse 38 einströmende Druckflüssigkeit stößt dann gegen die obere Seite des Hohlkolbens 90 und drückt diesen so weit nach unten, daß Flüssigkeil durch verschiedene Durchlauföffnungen 94 in den Seitenwänden des Hohlkolbens 90 abfließen kann. Diese Abwärtsbewegung des Hohlkolbens 90 führt zu einer Erhöhung der Spannung der Feder 91, die sich auf die mitnehmbare Scheibe 93 und dabei auf einen Bund 87 der angehobenen Betätigungsstange 81 abstützt. Dabei weist die Feder 91 eine so hohe Spannung auf, daß sie die entgegenwirkende Spannung der Vorrichtung 100

steigt, welche andernfalls den Schieber in seine tralstellung zurückdrücken würde. Der Durchfluß zur Öffnung 15 wird dann so lange aufrechterhalwie der Hohlkolben 90 seine nach unten gedrückte ung beibehält. Sobald aber der Fluß aufhört und der Kolben im Servomotor das [ Jide des Hubes, erreicht hai. kehrt der Hohlkolben 90 in seine <\usgangslagc zurück. wonach der Schieber 60 durch die Vorrichtung 100 in seine Neiitralstelliing verschoben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydraulische Steuerventileinrichtung für einen Servomotor, mit in den Arbeitsstellungen arretierbalern Steuerschieber und mit im Ventilgehäuse vorhandener Einlaßöffnung für den Druckmittelzu-Ißuf, einer Auslaßöffnung für das zum Druckmittelbehälter abfließende Druckmittel und mit je ein Rückschlagventil aufweisenden, mit dem Servomotor verbundenen Anschlußöffnungen, sowie mit am Steuerschieber anliegenden Betätigungsstangen für die Rückschlagventile, wobei der Steuerschieber bei Verschiebung aus seiner mittleren Neutralstellung iber ein Zulaufventil in der Einlaßöffnung diese mit finer der Anschlußöffnungen und die Auslaßöffnung •lit der jeweiligen anderen Anschlußöffnung verbindet, welches Zulaufventil eine Hülse aufweist, die im Ventilgehäuse eingesetzt ist und auf ihrem Mantelumfang mit Durchtrittsöffnungen für das zuströmende Druckmittel sowie mit einer an einen kegelförmigen Sitz anschließenden Ablauföffnung versehen ist, wobei in der Hülse ein hohler Gleitkörper verschieblich gelagert ist, der einen mit der Einlaßöffnung in Verbindung stehenden Zulaufkanal aufweist und als Verschlußkörper mit dem kegelförmigen Sitz an der Hülse zusammenwirkt und der weiterhin in seinem Hohlraum ein den Zufluß zum Servomotor über den Steuerschieber freigebendes, in Durchflußrichtung federbelastetes Hilfsventil enthält, dessen Verschlußkörper von dem dem Steuerschieber abgewandten Ende der Betätigungsstange von einem innerhalb des Gleiikörpers dem Verschlußkörper zugeordneten Ventilsitz abhebbar ist und in der Neutralstellung unter Einwirkung des Zulaufdrucks auf einen am Verschlußstück angeformten Kolben das Hilfsventil verschließt, ferner mit einer an einem Ende des Steuerschiebers angeordneten Feder zur Entriegelung und damit einhergehender Rückstellung des Steuerschiebers in die Neutralstellung bei Hubende des Servomotors, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar stromab des Hilfsventils (45) ein topfförmiger Hohlkolben (90) vorgesehen ist, dessen Boden, der dem Steuerschieber (60) zugewandt ist, von der Betätigungsstange (81) durchdrungen ist und der auf seinem Mantelumfang Durchlauföffnungen (94) für das Druckmittel aufweist, und daß zwischen dem Boden des Hohlkolbens (90) und einer von einem an der Betätigungsstange (18) vorgesehenen Bund (87) in Arbeitsstellung des Steuerschiebers (60) mitnehmbaren Scheibe (93) eine Feder (91) eingespannt ist.

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   Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerventileinrichtung für einen Servomotor, mit in den Arbeitsstellungen arretierbarem Steuerschieber und mit im Ventilgehäuse vorhandener Einlaßöffnung für den Druckmittelzulauf, einer Auslaßöffnung für das zum Druckmittelbehälter abfließende Druckmittel und mit je ein Rückschlagventil aufweisenden, mit dem Servomotor verbundenen Anschlußöffnungen, sowie mit am Steuerschieber anliegenden Betätigungsstangen für die Rückschlagventile, wobei der Steuerschieber bei Ver-Schiebung aus seiner mittleren Neutralstellung über ein Zulaufventil in der Einlaßöffnung diese mit einer der Anschlußöffnungen und die Auslaßöffnung mit der jeweiligen anderen Anschlußöffnung verbindet, weiche;, Zulaufventil eine Hülse aufweist, die im Ventilgehäuse eingesetzt ist und auf ihrem Mantelumfang mit Durchtrittsöffnungen für das zuströmende Druckmittel sowie mit einer an einen kegelförmigen Sitz anschließenden Ablauföffnung versehen ist, wobei in der Hülse ein hohler Gleitkörper verschieblich gelagert ist, der einen mit der Einlaßöffnung in Verbindung stehenden Zulaufkanal aufweist und als Verschlußkörper mit dem kegelförmigen Sitz an der Hülse zusammenwirkt und der weiterhin in seinem Hohlraum ein den Zufluß zum Servomotor über den Steuerschieber freigebendes, in Durchflußrichtung federbelastetes Hilfsventil enthält, dessen Verschlußkörper von dem dem Steuerschieber abgewandten Ende der Betätigungsstange von einem innerhalb des Gleitkörpers dem Verschlußkörper zugeordneten Ventilsitz abhebbar ist und in der Neutralstellung unter Einwirkung des Zulaufdrucks auf einen am Verschlußstück angeformten Kolben das Hilfsventil verschließt, ferner mit einer an einem Ende des Steuerschiebers angeordneten Feder zur Entriegelung und damit einhergehender Rückstellung des Steuerschiebers in die Neutralstellung bei Hubende des Servomotors.

   Eine solche Steuerventileinrichtung ist in der DTPS 20 32 107 bereits vorgeschlagen worden.

   Es liegt die Aufgabe vor, die Steuerventileinrichiung der eingangs umrissenen Art hinsichtlich ihrer Mittel zur Arretierung des Steuerschiebers und der Druckmittelzuführung über das Zulaufventil baulich kompakt und bezüglich der Aufrechterhaltung der Arretierung des Steuerschiebers in den Arbeitsstellungen sicher wirkend auszubilden.

   Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgcmiiß vorgeschlagen, daß unmittelbar stromab des Hilfsventil ein topfförmiger Hohlkolben vorgesehen ist, dessen Boden, der dem Steuerschieber zugewandt ist, von der Betätigungsstange durchdrungen ist und der auf seinem Mantelumfang Durchlauföffnungen für das Druckmittel aufweist, und daß zwischen dem Boden des Hohlkolbens und einer von einem an der Betätigungsstange vorgesehenen Bund in Arbeitsstellung des Steuerschiebers mitnehmbaren Scheibe eine Feder eingespannt ist.

   Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der Vorteil erzielt, daß der Auflagedruck der Betätigungsstange in der Raststelle zur Arretierung des Steuerschiebers in den Arbeitsstellungen durch Druckmitteldruck verstärkt wird.

   Hydraulische Steuerventileinrichtungen mit in den Arbeitsstellungen arretierbarem Steuerschieber sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. So zeigt die GB-PS 9 13 322 eine Einrichtung, bei der gegen das eine Ende eines verschieblichen Steuerschiebers eine ihn in die Neutralstellung zurückdrängende Feder anliegt und am Schieber Schultern vorgesehen sind, gegen welche unter Federspannung stehende Betätigungsstangen zur Anlage kommen und den Schieber in der hierdurch festgelegten Arbeitsstellung arretieren können. Irgendwelche zusätzlichen Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Arretierung sind jedoch nicht vorgesehen.

   Auch bei einer anderen, in der DT-PS 7 24 315 beschriebenen Steuerventileinrichtung ist eine von einem durch das Druckmittel betätigbaren Verriegelungskolben gebildete Raststelle vorgesehen, durch welche der verschiebliche Steuerschieber in Stellungen arretierbar ist. in denen der Druckmittelzu- und ablauf zum und vom Servomotor erfolgt. Bei dieser Ventileinrichtung s'nd keine Voraussetzungen gegeben, den