DE2553639A1 - Steuerschieber-verteilkopf - Google Patents

Description

MÜLLER-BORE · GROSSING · DEUFEL · SCHÖN · HERTEL

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DR.

HANS W. ÖROSNINO, DH. PAUU O SU FS L. DrPL-CHSM. DR-AUFS = O SCHÜW, DIPl--CHEM. WERNER HSPtTSU. DIK-PHYS.

S/I 10-139

Inventa AG für Forschung und Patentverwertung Zürich

Zürich, Schweiz

Steuerschieber-Verteilkopf

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerschieber-Verteilkopf mit einem feststehenden und einem rotierenden Teil, welcher über geeignet ausgelegte Steueröffnungen den. Ein- und Auslaß von Druckmedien auf das rotierende, mit entsprechenden Zu- und Abführbohrungen versehene Teil aussteuert.

Ein solcher Steuerschieber-Verteilkopf findet z.B. bei der Aussteuerung von Walkzellenmotoren Verwendung.

Es sind Steuerschieber-Verteilköpfe bekannt, welche ein Strömungsmedium von einem feststehenden auf einen rotierenden Körper übertragen und dabei auch das Strömungsmedium, zeitlich steuern. Die Abdichtung der Dichtfläche bereitete aber bisher Schwierigkeiten . und bedingte einen nicht unerheblichen konstruktiven Aufwand, insbesondere wenn der Druck des Strömungsmediums zur Abdichtung über eine Anpreßkolben-Zylinder-Einheit verwendet wurde, was zusätzliche Dichtungsproblema schuf. Die Anforderungen an die Herstellungs-

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genauigkeit dieser Bauteile waren demzufolge recht hoch,und es sind derartige Steuerschieber-Verteilköpfe entsprechend teuer.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, das rotierende Teil gegenüber dem feststehenden Teil des Steuerschieber-Verteilkopfes durch Ausnützung des Druckes des zugeleiteten Strömungsmediums abzudichten, indem das feststehende Teil des Steuerschieber-Verteilkopfes durch eine unter demDruck des Strömungsmediums stehende Fluid-Zelle gegen den rotierenden Teil gepreßt wird, wobei die Fluid-Zelle entweder im feststehenden oder im rotierenden Teil angeordnet sein kann. Die Zu- oder AbstrÖrr.zeiten des Strömungsmediums können somit einfach über Steueröffnungen geregelt werden, wie z.B. über Steuerschlitze, die das Medium in die Zuführbohrungen des rotierenden z.B. als Scheibe ausgebildeten Teils führen.Ein erfindungsgemäßer Steuerschieber-Verteilkopf dichtet sich demzufolge im Betrieb automatisch ab, und es kann auf zusätzliche Abdichtungsmittel verzichtet werden.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung einer Fluid-Zelle als Anpreßelement entfällt jeglicher zusätzlicher Konstruktionsaufwand, und der Steuerschieber-Verteilkopf kann auf eine verhältnismäßig einfache Bauform zurückgeführt v/erden, so daß dieser für eine Massenherstellung z.B. nach einem Kunststoff-Spritzguß-Verfahren geeignet ist, wobei die bei derartigen Herstellungsverfahren erreichbaren Herstellungstoleranzen vollauf genügen. Die erfindungsgemäße Anordnung weist zudem den Vorteil auf, daß der Steuerschieber—Verteilkopf sich selbsttätig jedweder Desaxierung (unrunder bzw. unebener Lauf) des rotierenden Teils infolge einer ausreichenden dreidimensionalen Bewegungsfreiheit der Fluid-Zelle anpassen kann. Desaxierungen bereiteten bisher oft erhebliche Schwierigkeiten und hatten zur Folge, daß die rotierenden Teile einen sehr guten Rundlauf aufweisen mußten.

Beim Steuerschieber-Verteilkopf gemäß der Erfindung ist der Anpreßdruck auf den rotierenden Teil zudem vom Zuströmungsdruck des Strömungsmediums abhängig; d.h. bei kleinem Zuströmungsdruck kann die

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Reibung zwischen feststehendem und rotierendem Teil entsprechend klein gehalten werden, da bei geeigneter Auslegung der Fluid-Zelle in diesem Fall auch ein kleinerer Anpreßdruck als bei einem größeren Zuströmungsdruck genügt. Durch geeignete Wahl des Durchmessers der Fluid-Zelle kann die Anpreßkraft des Steuerkopfes immer so gewählt werden, daß immer eine ausreichende Abdichtung zwischen feststehendem und rotierendem Teil gewährleistet ist.

Als Druckmedien kommen im Prinzip kompressible Druckmedien nicht zu hoher Viskosität in Frage, wie z.B. Wasser oder Hydrauliköl, insbesondere Druckluft und vorteilhafterweise ölfreie Druckluft.

Unter Fluid-Zelle wird eine Zelle verstanden, die frei deformierbar ist, wie z.B. eine Blase, die nicht im Bereiche ihres Randes festgehalten wird. Die Fluid-Zelle ist im drucklosen Zustand ein faltenloses, praktisch ebenes Gebilde mit dem Innenvolumen von ca. Null. Sie ist dank ihrer Flexibilität mittels eines Druckmediums auffüllbar, wobei die Hülle dieser Blase infolge ihrer freien Bewegungsmöglxchkext durch den inneren Überdruck im Bereich der auftretenden Betriebsdrücke nicht oder nur unwesentlich gestreckt werden kann, und dies weder auf elastische noch auf nicht elastische Weise.

Die Fluid-Zelle besteht aus zwei aufeinanderliegenden flexiblen, dichten Gebilden, z.B. Folien, beschichteten Geweben etc.,die über ihren ganzen Umfang direkt verbunden sind, z.B. durch Verschweißen, Verkleben oder Nähen, und zur Beaufschlagung mit Druckmedium mit Ein- und Auslaßöffnungen versehen sind, die sich vprr teilhafterweise nicht in der Randzone der Fluid-Zelle befinden.

Das die Fluid-Zelle aufbauende Material braucht nicht elastisch zu sein, muß aber leicht verformbar, d.h. flexibel sein. Dieses Material bzw. die betreffende Folie kann aus einem beliebigen Kunststoff oder aus einem mit Kunststoff beschichteten Gewebe bes.tehen, z.B. aus Polyamid oder aus Polyvinylchlorid, und insbesondere aus einer biaxial orientierten Polyamid-6-Folie. Es kann aber

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auch auf der Basis von Gummi . oder gummiertem Gewebe aufgebaut sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben? es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Steuerschieber-Verteilkopfes mit einem feststehenden und einem rotierenden Teil/

Fig. 2 eine Ansicht des feststehenden Teils des Steuerschieber-Verteilkopfes der Fig. 1 längs der Linie A-A von unten, und _

Fig. 3 eine Ansicht des rotierenden Teils des Steuerschieber-Verteilkopfes längs der Linie B-B von oben.

Nach der Fig. 1 enthält ein erfindungsgemäßer Steuerschieber-Ver- ._ _ teilkopf 10 eine Fluid-Zellen-Abdichtung. Über einen Einlaßkanal 1 mit einer Zuleitung gelangt das Druckmedium in den feststehenden Teil 2 des Steuerschieber-Verteilkopfes 10, in dem es wie bisher allgemein üblich über einen Kanal 3 zur Kontaktfläche 4 zwischen dem feststehenden Teil 2 und dem rotierenden Teil 5 des Steuerschieber-Verteilkopfes 10 geleitet wird. Die Kontaktfläche 4 ist gleichzeitig Dichtfläche und dient der Übertragung des Druckmediums in die Zuführbohrungen 11 des als Scheibe ausgebildeten rotierenden Teils 5. Eine geeignete Führungseinrichtung, z.B. ein Kegel 6 gemäß Fig. ist in den rotierenden Teil 5 eingelassen, so daß sich der. feststehende Teil 2 des Steuerschieber-Verteilkopfs 10 auf dem rotierenden Teil 5 automatisch selbst zentrieren kann. Über eine Bohrung 7 im feststehenden Teil 2 wird die auf dem feststehenden Teil 2 des Steuerschieber-Verteilkopfes 10 befestigte Fluid-Zelle 8 beaufschlagt, d.h. gefüllt und unter Druck gesetzt, wobei sich diese unter dem Druck des Strömungsmediums aufblähen kann. Die Fluid-Zelle 8 stützt sich ihrerseits gegen das Gehäuse 9 ab und bewirkt bei geeigneter

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Dimensionierung eine Kraft auf den feststehenden Teil 2 des Steuerschieber-Verteilkopfes 10, die in jedem Falle und bei jedem Betriebsdruck ausreicht, den feststehenden Teil gegen den rotierenden Teil 5 einwandfrei abzudichten.

Die Beaufschlagung der Fluid-Zelle kann auch durch ein nicht direkt mit dem durchströmenden Medium in Verbindung stehendes Druckmedium erfolgen, d.h. nicht notwendigerweise über die in Fig. 1 dargestellte Bohrung 7.

Zur Anpressung des feststehenden Teils 2 an den rotierenden Teil 5 kann die Fluid-Zelle 8 auch am rotierenden Teil angebracht sein.

Statt der geschlossenen Fluid-Zelle kann auch eine Membran die Druckzelle abschließen, z.B. zwischen dem Gehäuse und den Steuerscheiben.

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Claims (2)

- 6 Patentansprüche

1. j Steuerschieber-Verteilkopf mit einem feststehenden und einem rotierenden Teil, dadurch gekenn ζ eichnet, daß der feststehende Teil (2) zwecks Abdichtung gegenüber dem rotierenden Teil (5) über eine durch ein Druckmedium gefüllte und unter Druck gesetzte im feststehenden Teil enthaltene Fluid-Zelle (8) gegen den rotierenden Teil (5) gepreßt ist, wobei die Fluid-Zelle (8) statt im feststehenden auch im rotierenden Teil enthalten sein kann.

2. Steuerschieber-Verteilkopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß der feststehende Teil (2) mit einem Einlaßkanal (1), einem Auslaßkanal (3), einer Fluid-Zelle (8), einer Verbindungsbohrung (7) zur Fluid-Zelle und einem als Druckplatte für die Fluid-Zelle wirkenden Gehäuse (9) ausgebildet ist, und daß der rotierende Teil (5) entsprechende Bohrungen (11) für die zeitliche und mengenmäßige Zufuhr des Druckmediums enthält.

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