DE2032094C3 - Hydraulische Steuerventileinrichtung für einen Servomotor, mit in den Arbeitsstellungen arretierbarem Steuerschieber V - Google Patents

Description

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hydraulisch erzeugten, mechanisch bewirkten Auflagedruck des Viernegelungskolbens zu verstärken.

Ein Ausfühntngsbeispiel der erfuidungsgemäßen Steuerventileinrichtung ist anhand der Zeichnung im folgenden beschrieben; es zeigt

F i g. 1 die Steuerventileinrichtung in Längsschnitt und

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

Die allgemein mit 10 bezeichnete Steuerventileinrichtung weist eine durchgehende Bohrung 11 auf, in der verschiebbar ein Steuerschieber 60 aufgenommen ist. Die Bohrung weist gegenüber dem größten Durchmesser des Schiebers vergrößerte Kammern A, B. Q D und £auf. Der Steuerschieber enthält auch Abschnitte 61,66 und 69 verkleinerten Durchmessers, über welche einzelne dieser Kammern bei bestimmten Schieberstellungen miteinander in Verbindung stehen.

Das Gehäuse weist eine Einlaßöffnung 13 für den Druckmittelzulauf und zwei mit einem nicht dargestellten 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 geförderte, durch die Einlaßöffnung 13 einströmende Flüssigkeit über das Zulaufventil und einen Kanal 14 in die 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 Cund 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 Ezu einer Auslaßöffnung 21 abfließen, die mit dem Druckmittelbehälter in Verbindung steht. Im zweitgenannten Fall erfolgt der Abfluß der Druckflüssigkeit in umgekehrter Richtung über den Kanal 16, die Kammer A und die Kammer D zur Aus'aßöffnung 20, die ebenfalls Verbindung 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 ADlauföffnung versehen ist. In 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 mit 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 Verschlußkörper 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 bewirken 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 Steuerflächen 63, 70, 71 und 72 versehen, die von den Abschnitten 61, 66, 69 verkleinerten Durchmesser ausgehen und in Halteflächen 65,74 bzw. in Ringnuten 67, 68 übergehen, über welche die Betätigungsstangen in ihrer angehobenen Stellung gehalten werden. Die Steuerflächen 63, 70, 71 und 72 haben eine solche Lage, daß, wenn die Betätigungsstan ge 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 einem der 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 zugeordneie Rückschlagveniil vom Druckmitteldruck selbst geöffnet 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 zum Behälter abfließen.

Der Steuerschieber 60 wird, wie an sich bekannt, durch eine Vorrichtung 100 in der mittleren Neutralstellung gehalten, in welcher alle Rückschlagventile geschlossen sind. Diese Vorrichtung besteht aus einem mit dem Ventilgehäuse abgedichtet verschraubten Gehäuse 101 und einer darin angeordneten, gegen Scheiben 103, 104 anliegenden Druckfeder 102. deren Lage durch einen Anschlag 108 und einen Bolzen 105 bestimmt ist, 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 106 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 Arretiervorrichtung 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 Einfallen gebracht wird, öffnet das Hilfsventil in eier 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 Druckflüssig-Kcit stößt dann gegen die obere Seite des Hohlkolbens 90 und drückt diesen so weil nach unten, daß Flüssigkeit 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

übersteigt, welche andernfalls den Schieber in seine Neutralstellung zurückdrücken würde. Der Durchfluß z. B. zur öffnung 15 wird dann so lange aufrechterhalten, wie der Hohlkolben 90 seine nach unten gedrückte Stellung beibehält. Sobald aber der Fluß aufhört und der Kolben im Servomotor das Ende des Hubes en kehrt der Hohlkolben 90 in seine Ausgangslag wonach der Schieber 60 durch die Vorrichtu seine Neutralstellung verschoben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydraulische Steuerventileinrichtung für einen Servomotor, mit in den Arbeitsstellungen arretierba- s rem 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 Verschiebung aus seiner mittleren Neutralstellung über ein Zulaufventil in der Einlaßöffnung diese mit einer der Anschlußöffnungen und die Auslaßöffnung mit 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 tnd 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 em 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 Neutralstellurig bei Hubende des Servomotors, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar stromab des Hilfsventil (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 Mantelurnfang 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 Steuerventiltinrichtung für einen Servomotor, mit in den Arbeitsteilungen 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, 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 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 Steuerventileinrichamg ist in der DT-PS 20 3? 107 bereits vorgeschlagen worden.

   Es liegt die Aufgabe vor, die Steuerventileinrichtung 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 erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß unmittelbar stromab des Hilfsventils 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 verschiedener 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 verschiebliciie Steuerschieber in Stellungen arretierbar ist, in denen der Druckmittelzu- und ablauf zum und vom Servomotor erfolgt. Bei dieser Ventileinrichtung sind keine Voraussetzungen gegeben, den