DE2729560C3 - Einrichtung zum Fixieren eines Steuerschiebers - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff: eine Einrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die US-PS 31 74 500 ist für ein Füllventil eine Einrichtung zum Fixieren eines Steuerschiebers mit etwa den Gestaltungsmerkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekanntgeworden. Der Steuerschieber nach der US'PS weist in axialer Richtung an einem Ende zwei Rastnuten auf. Mit den Rastnuten wirkt eine Einrichtung zusammen, die aus einer federvorgespannten, den Steuerschieber etwa konzentrisch umgebenden Hülse sowie kugelförmigen Rastelementen besteht. Die Hülse wirkt mit einer etwa stirnseitig ausgebildeten Sehrägfläche auf die kugelförmigen Rastelemente und drückt diese in die Rastnuten des Steuerschiebers. Diese bekannte Einrichtung weist mehrere Nachteile auf, Die Rastelemente belasten den Steuerschieber im Bereich der Rastnuten punktförmig, wodurch die Gefahr von Gradaufwurfen und die Ausbildung von Spänen besteht, die zu Verklemmungen des Steuerschiebers führen können. Der Verschleiß im Bereich der Rasteinrichtung ist daher relativ groß. Durch die natürlicherweise stets vorhandenen Herstellungstoleranzen treten resultierende Querkräfte auf, durch die zusätzlich die Gefahr eines ο mechanischen und hydraulischen Verklemmens besteht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

deshalb darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten

Art so auszubilden, daß die Gefahr eines Verklemmens

des Steuerschiebers vermieden ist

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale gelöst

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung zum Fixieren eines Steuerschiebers, durch die die Hülse zum Fixierelement wird, besteht die Möglichkeit, den Steuerschieber in bestimmten Stellungen durch eine einseitig wirkende Rastkraftresultierende zu fixieren, ohne daß Kräfte auf den Steuerschieber selbst ausgeübt werden. Der Schieber kann somit auf ganzer Länge einen einheitlichen Durchmesser aufweisen, und in der Rastebene braucht er nicht mehr mit Absätzen kleineren Durchmessers oder Ausnehmungen versehen zu sein, die die durch die Rastkräfte naturgemäß entstehenden Materialaufwerfungen oder Verschleißmarken angleichen müßten. Hierdurch wird die Fertigung vereinfacht und ergeben sich geringere Herstellungskosten. Durch die gewählte Größe der Spiele relativ zueinander ist gesichert daß die Kräfte zum Fixieren der Hülse nur von der Hülse aufgenommen werden und auf die Führungsbohrung übertragen werden. Auf den Steuerschieber wirken keine Seitenkräfte mehr ein, so daß die Gefahr eines Verklemmens nicht mehr besteht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet die exakte Einstellung vorwählbarer lÄastpositionen. In ihrer Funktionsweise zeigt sie eine sehr geringe Hysterese. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist anwendbar bei hydraulischen Schiebern, pneumatischen Schiebern, mechanischen Schiebern oder mechanischen Stellgliedern oder Kombinationen der genannten Schieber und Stellglieder. Die Rastkräfte können hydraulisch, pneumatisch, mechanisch, manuell oder elektromechanisch aufgebracht werden. Die Entrastung kann mit Hilfe der Rastelemente auch automatisch durchgeführt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von bestimmten Regel- oder Steuergrößen.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung, in der Aüsführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Steuerschieber,

Fig.2 einen Schnitt durch den Steuerschieber nach Fig. 1, und zwar senkrecht dazu, wobei lediglich der Teil des Steuerschiebers gezeigt ist, in dem die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fixieren angeoro net ist,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Hülse der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig.4 einen Schnitt durch die Hülse nach Fig.3 entlang der Linie A-A,

Fig.5 einen Schnitt durch die Hülse nach Fig.3 entlang der Linie B-B,

P i g. 6 im Prinzip eine Ansicht auf die Hülse nach F i g. 3, und zwar auf die Rastelemente, und

Fig,7 einen Schnitt durcfi die Hülse nach Fig.6 entlang der Linie C-G

Es soll nun Bezug genommen werden auf die Fi g, 1, die einen Steuerschieber 2 zeigt, der in einem Geh&use 4 angeordnet und geführt ist, Der Steuerschieber 2 ist s mittels einer Feder 6 in axialer Richtung vorgespannt und in Nullstellung gehalten, Seine maximale Hubweite wird durch den Abstand der Anschlagflächen zweier Federteller 8 und 10 bestimmt,wobei der Hub mit Hilfe einer Schraubverbindung 12 einstellbar bzw, durch to Distanzscheiben 13 verstellbar ist. Der Steuerschieber 2 kann vermittels einer nicht gezeigten Vorrichtung gegen die Kraft der Feder 6 in verschiedene Raststellungen in axialer Richtung und in Drehrichtung gebracht werden. Zum Fixieren des Steuerschiebers in vorwählbaren Raststellungen ist eine Hülse 14 vorgesehen, die in einer Führungsbohrung 15 mit Spiel geführt ist und mit Hilfe eines Rastschiebers 16, der kraftmäßig in Rastrichtung durch eine Feder 18 beaufschlagt ist und eine Kugel 20 in Anlage an die Hülse 14 drückt, in den gewählten Raststeilungen fixierbar.

Die Hülse 14 weist eine Querbohrung 21 auf, in der ein Stift 22 des Steuerschiebers 2 mit Spiel angeordnet ist

Beispielhaft sei kurz die Einstellung einer bestimmten axialer. Position erläutert Mit Hilfe der oben genannten Vorrichtung (nicht gezeigt) zum Verstellen des Steuerschiebers wird der Steuerschieber in der Zeichnung nach unten gegen die Kraft der Feder 6 bewegt Die Hülse 14 ist nun so ausgebildet daß die Kugel auf einer ansteigenden Keilfläche auf dem Hülsenmantel infolge der Verschiebung der Hülse nach oben läuft, bis die Kugel den Punkt 24 überschreitet und die gestrichelt eingezeichnete Rastposition bezüglich der Hülse einnimmt Die Kugel befindet sich nun auf der Stirnseite der Hülse, die durch die Feder 6 gegen die Kugel gedrückt wird, wodurch ein Fixieren des Steuerschiebers in axialer Richtung bewirkt wird, indem die Hülse in der F i g. 1 nach rechts gegen die Fläche der Führungsbohrung 15 gedruckt und so ein Abstützen der Hülse an dieser Fläche bewirkt wird.

Eine Entrastung ist im vorliegenden Beispiel dadurch möglich, daß in die Bohrung 28 Druck eingeleitet wird, der den Rastschieber 16 gegen die Kraft der Feder 18 zurückbewegt, wodurch die Kugel 20 wieder die in der F i g. 1 eingezeichnete Stellung relativ zur Hülse einnehmen kann, bedingt durch Feder 6.

Es soll nun Bezug genommen werden auf die F i g. 2, aus der die Verbindung von Hülse und Steuerschieber besser ersichtlich ist. Mit einem Steuerschieber 30 ist ein Stift 32 fest verbunden. Eine Hülse 34 weist eine Querbohrung 36 auf. Der Stift 32 ist in dieser Querbohrung mit Spiel angeordnet. Der Fig.2 ist ferner deutlich zu entnehmen, daß außerdem die Hülse 34 den Steuerschieber 30 mit Spiel umschließt und ferner mit Spiel in der Führungsbohrung 38 angeordnet ist. Um eine einwandfreie Rastung zu gewährleisten, bei der keine Seitenführungskräfte auf den Steuerschieber ausgeübt werden, sind die Spiele so gewählt, daß das Spiel zwischen Hülse und der Führungsbohrung kleiner ist als das Spiel zwischen Hülse und Schieber und ebenfalls kleiner ist als das Spiel zwischen dem Stift und der Querbohrung der Hülse.

Es soll nun Bezug genommen werden auf die weiteren F i g, 3 bis 7, in denen die Hülse der Einrichtung zum as Fixieren der Steuerschieberstellungen in größeren Einzelheiten und in verschiedenen Ansichten und Schnitten dargestellt ist.

Die F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Hülse 40, und zwar auf die der abgeschrägten Mantelfläche gegenüberliegende Seite der Hülse, Eine keilförmige Ausnehmung ist mit dem Bezugszeichen 42 versehen. Zu erkennen sind seitliche Schrägflächen 44 und 46 und die bezüglich zum Hülsenmantel unter einem Winkel verlaufende Basisfläche 48 der keilförmigen Ausnehmung 4Z In Form einer Phantomzeichnung sind ferner dargestellt eine Querbohrung 50 zur Aufnahme des bereits erwähnten Stiftes des Steuerschiebers und seitlich von der keilförmigen Ausnehmung angeordnete Ausbohrungen oder Ausnehmungen 52 und 54 zur Einstellung von Drehpositionen des Steuerschiebers.

Die Fig.4 zeigt einen Schnitt durch die Hülse nach F i g. 3 entlang der Linie A-A. Dieser Schnitt ist durch die Ausnehmung 54 der F i g. 3 gelegt Es ist deutlich zu erkennen, daß die Ausnehmung 54 in etwa die Form einer Sackbohrung hat Die Ausnehmung kann aber auch so aufgeführt sein, daß im Bereich des Ausnehmungsgrundes ein Durchbruch durch i;n Hülsenmantel erfolgt Dieser Durchbrueh muß jedoch se klein gewählt werden, daß die in der F i g. 1 erwähnte Rastkugel 20 beim Einrasten in die Bohrung 54 nicht in Anlage mit der Oberfläche des Steuerschiebers gerät, da sonst Seitenkräfte auf den Steuerschieber ausgeübt wurden. Der Fig.4 ist besonders deutlich die bereits bei der Beschreibung der F i g. 1 erwähnte abgeschrägte Mantelfläche zu entnehmen, die hier mit dem Bezugszeichen 56 versehen ist

Die F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch die Hülse nach Fig.3 entlang der Linie B-B und somit einen Schnitt durch die vorgesehene keilförmige Ausnehmung für die axiale Verstellung und Rastung des Steuerschiebers. Bei diesem Schnitt ist sehr deutlich die bezüglich der Mantelfläche 58 der Hülse 40 schräg verlaufende Basisfläche 48 der keilförmigen Ausnehmung 42 zu erkennen. Die Basisfläche 48 schneidet sich praktisch mit der abgeschrägten Mantelfläche 56 der Hüls;. Die keilförmige Ausnehmung 42 wird vorzugsweise durch Ausfräsen hergestellt, wobei bei der dargestellten Ausiührungsform ein Teil des Mantels, und zwar im Bereich, der mit dem Bezugszeichen 58 versehen ist, weggefräst ist Dieser Teil ist noch deutlicher der F i g. 6 zu entnehmen, auf die anschließend Bezug genommen werden soll. Der F i g. 5 ist außerdem sehr deutlich die Anordnung der Querbohrung 50 zu entnehmen.

Die Fig.6 zeigt praktisch eine Draufsicht auf die keilförmige Ausnehmung 42 und die dazu seitlich angeordneten Ausnehmungen 52 und 54. Dieser Darstellung sind besonders deutlich die seitlichen Keilflächen 44 und 46, die in Richtung der Mantelschrägfläche 56 ansteigende Basisfläche 48 sowie der weggereiste Bereich 58 des Hülsenmantels zu entnehmen. Die Querbohrung 50 ist wiederum gestrichelt eingezeichnet

In der F i g. 7 ist schließlich ein Schnitt entlang der Linie C-Cdurch die Hülse nach F i g. 6 dargestellt, wobei die Anordnung der seitlichen Ausnehmungen 52 und 54 und der keilförmigen Ausnehmung 42 mit den seitlichen Keilflächen 44 und 46 und. der Basisfläche 46 dargestellt ist

Die Hülse nach den F i g. 1 bis 7 ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es können, wie in der Fig. 5 gestrichelt angedeutet, im Bereich der Schrägfläche 56 Ausnehmungen 60 zur Einstellung verschiedener Drehstellungen für eine bestimmte Axialstellung vorgesehen sein.

Die Hülse kann auch in axialer Richtung mit

mehreren keilförmigen Ausnehmungen der beschriebenen Art versehen sein, so daB mehrere Axialstellungen möglich sind. In Höhe dieser Axialstellungen können im Sinne der obigen Ausführungen mehrere Drehpositionen 60 vorgesehen werden. Prinzipiell brauchen die Ausnehmungen zur Einstel-

lung bestimmter Axial- und/oder Drehstellungen nicht in axialer Richtung und/oder in Kreislinien auf dem Mantel der Hülse angeordnet zu sein, sondern können auch in beliebiger Weise gegeneinander versetzt, auf schraubenwendelförmigen Linien usw. angeordnet sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   j, Einrichtung zum Fixieren eines Steuerschiebers in wenigstens einer Axialstellung und/oder wenigstens einer Drehstellung, mit einer den Steuerschieber etwa konzentrisch umgebenden, in einer Führungsbohrung angeordneten Hülse, die mit radial wirkenden Rastelementen in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer äußeren Mantelfläche mit den Rastelementen (20) zusammenarbeitende Hülse (14,34,40) mit dem Steuerschieber (2, 30) formschlüssig unter Belassung eines Spiels verbunden ist, das größer als das Spiel zwischen Hülse und Führungsbohrung (15, 78) ist

   Z Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (14,34) ein Durchgangsloch oder eine Ausnehmung (21, 36, 50) aufweist, worin ein mit dem Steuerschieber (2,30) fest verbundener Stift (22,32) mit einem Spiel, das größer ist als das Spiel zwischen Führungsbohrung und Hülse, angeordnet ist.

   3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Hülse in mehrere radiale Richtungen gegen die Führungsbohrung (15) nachgiebig andrückende Rastvorrichtungen (16,18,20) vorgesehen sind.

   4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rästvorrichtungen (16, 18, 20) federbeaufschlagte Rastschieber (16) umfassen, die eine oder !mehrere Druckkörper, beispielsweise Kugeln, (20) radial von außen r,egen die Hülse (14) drücken, und entlastbar sind, beispielsweise durch Druckbeaufschlagung in Löserid-iung.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) eine oder mehrere Ausnehmungen (42, 52, 54) im Hülsenmantel aufweist, die mit den Rastelementen zusammenwirken.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (42) axial hintereinander angeordnet und keilförmig ausgebildet sind.

   7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in einer oder mehreren parallelen Mantelkreislinien angeordnet sind.

   8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (60) zur Fixierung der Drehstellung in Höhe der Axialraststellungen angeordnet sind.