DE2833358C2

DE2833358C2 - Umsteuerventil eines Druckluftmotors

Info

Publication number: DE2833358C2
Application number: DE19782833358
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4134 Rheinberg Schwerdt
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-07-29
Filing date: 1978-07-29
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE2833358A1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umsteuerventil eines Druckluftmotors, bei dem die entspannte Auspuffluft nochmals in das Ventilgehäuse eintritt, mit einem in einer Ventilbohrung längs zu dieser verschiebbaren Steuerkolben, der entsprechend seiner Verschiebestellung Kanalöfd.ungen im Ventilgehäuse freigibt oder verschließt, wobei in die \*.ntilbohrung eine den Steuerkolben führende luchse mit im Bereich der Kanalöffnungen auf dem Umfang 'erteilten Bohrungen eingesetzt ist.

Beim Anfahren oder Umsteuern von druckmittelbetriebenen Motoren besteht ein Problem in dem sanften langsamen Anlauf des Motors. Ein feinfühliges Anfahren ist deshalb schwierig, weil bekannte Steuerventile beim Verschieben des Steuerkolbens über die Kanalöffnung schlagartig einen Ringspalt freigeben, durch den eine große Menge des Druckmittels in den Kanal einströmt. Selbst bei vorsichtigster Verschiebung des Steuerkolbens wird sofort eine relativ große Durchtrittsfiäche frei, die letztlich bewirkt, daß der plötzlich beaufschlagte Rotor ruckartig anläuft.

Es wäre denkbar und möglich, die Zuführung des Druckmediums zum Steuerventil zu regeln, was jedoch in vielen Einsatzfällen deshalb nicht möglich ist, weil das Druckmittel von einer zentralen Zuführleitung abgenommen wird, in der ein bestimmter Druck ansteht.

Durch die DE-OS 22 05 854 ist ein Steuerschieber bekanntgeworden, der in einer in dem Ventilgehäuse vorgesehenen Büchse längsverschiebbar ist. Durch die Form und Anordnung der in der Büchse vorgesehenen Öffnungen soll die Aufgabe gelöst werden, die Druckmittelkanäle optimaler nutzbar zu machen und die Gesamtgröße des Ventiles zu verringern. Das Problem des feinfühligen Anfahrens wird durch den bekannten Steuerschieber nicht gelöst.

Ausgehend von einem Stand der Technik gemäß der DE-OS 22 05 854 liegt, weil in vielen Einsatzfällen Motoren, die ruckartig anlaufen, nicht gebraucht werden können, der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Umsteuerventil der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß mit diesem ein feinfühliges Anfahren des druckmittelbetriebenen Motors auf einfache Weise möglich ist

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Anzahl und/oder Querschnitte der Bohrungen in einer Verschieberichtung des Steuerkolbens beim Freigeben der Kanalöffnung größer werden und daß die Bohrungen so angeordnet sind, daß der Steuerkolben bei seiner Verschiebung die mit einer Ausströmöffnung zu verbindenden Bohrungen anfänglich rascher öffnet als die mit der Druckmittelquelle zu verbindenden Bohrungen.

Durch die Gestaltung der Öffnungen kann je nach Erfordernissen ein unterschiedliches Anlaufverhalten bei gleichem Weg des Steuerkolbens erreicht werden. Außerdem können durch die vorgeschlagene Lösung Schwankungen der gewünschten Rotordrehzahl durch veränderte Lastmomente durch einfaches Längsverschieben des Umsteuerschiebers ausgeglichen werden.

Durch die DE-AS 21 56 852 ist ein Drehschieber bekanntgeworden, mit dem Schwingungen im Arbeitsgerät bzw. in der Druckflüssigkeit herabzusetzen sind; die besondere Problematik eines Umsteuerventils für einen Druckluftmotor der gattungsbildenden Art werden durch diese bekannte Lösung jedoch nicht berührt; dementsprechend kann die vorbekannte Ausbildung des Ventils auch nicht die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung lösen.

Ein AusführuR£sbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 das erfindungsgemäße Steuerventil in geschlossener Stellung,

F i g. 2 das Steuerventil in geöffneter Stellung bei einer Drehrichtung und

Fig.3 die in der Zeichnungsebene abgewickelte erfindungsgemäße Büchse.

In F i g. 1 ist mit 1 das Ventilgehäuse des Steuerventile bezeichnet das mit einer zylindrischen Bohrung versehen ist, in die die Büchse 2 eingesetzt ist. Im Gehäuse 1 sind ringförmig umlaufende Nuten 3 vorgesehen, in die die Kanalöflnungen der Einlaß- und Auslaßkanäle 4,5,6,7 münden.

Im Inneren der Büchse 2 ist der Steuerkolben 8 in Pfeilrichtung 9 verschiebbar geführt wobei der Antrieb des Steuerkolbens manuell, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen kann.

In der in F i g. 1 dargestellten Stellung des Steuerkolbens 8 werden durch die Kolbenflächen 10 und 11 die Kanalöffnungen 5 und 6 verschlossen, so daß das bei 4 eintretende Druckmedium im Druckraum zwischen den Kolben 10 und 11 ansteht. Ein nicht dargestelltes, möglicherweise in der zentralen Zuleitung vorgesehenes Rückschlagventil stellt sicher, daß kein überhöhter Druckanstieg entsteht.

In Fig.2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet. Der Steuerkolben 8 ist in Pfeilrichtung 9 nach rechts verschoben, wobei der Kolben 11 eine Bohrungsreihe der in Fig.3 näher beschriebenen Bohrungen in der Büchse 2 freigibt. Dadurch kann das durch den Kanal 4 einströmende Druckmedium in den Kanal 5 eintreten, der zur Druckseite des — nicht dargestellten — Druckluftmotors führt. Gleichzeitig mit dem Verschieben des Steuerkölbens 8 öffnet der Kolben 10 entsprechende Bohrungen der Büchse 2 vor dem Kanal 6, durch den die expandierte Auspuffluft in das Ventilgehäuse 1 zurückgeführt wird, von wo aus es durch den Auspuffkanal 7 abführbar ist.

In Fig.3 ist der Innenmantel der Büchse 2 in abgewickelter Stellung gezeichnet, woraus ersichtlich ist, daß im Bereich der Ausströmöffnungen 7 Bohrungen

2 mit großem Querschnitt vorgesehen sind, die ein viderstandsfreies Ausströmen des Auspuffstromes !!•möglichen. Im Bereich des Einströmkanales 4 sind :ntsprechende schlitzförmige Ausnehmungen 13 vorgeehen, durch die hindurch die Luft in den Druckraum wischen die Kolben 10 und 11 gelangt. Die :rfindungsgemäßen Bohrungen im Bereich der Einrittskanäle 5 und 6 sind mit λ bis h bezeichnet. Beim Verschieben des Steuerkolbens 8 werden — je nach /erschiebungsrichtung — zunächst die kleineren iohrungen mit a bzw. h freigegeben, durch die das Druckmedium in den jeweils geöffneten Kanal 5 oder 6 eintritt Beim Weiterverschieben des Steuerkolbens 8 werden nacheinander die Bohrungen b bzw. g, c bzw. f und schließlich d bzw. e freigegeben, so daß ein sich ständig vergrößernder Durchlaß für das Druckmedium geschaffen wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß ein langsames Anfahren des Druckmotors erfolgt, wobei das Drosseln des Motors bis zum Stillstand auf umgekehrte Weise vonstatten geht Die Bohrungen und deren Größe kann den jeweils erforderlichen Bedingungen in einfacher Weise angepaßt werden, wodurch ein allen Bedarfsfallen gerechtwerdendes Steuern des Druckmediums möglich ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Umsteuerventil eines Druckluftmotors, bei dem die entspannte Auspuffluft nochmals in das Ventilgehäuse eintritt, mit einem in einer Ventilbohrung längs zu dieser verschiebbaren Steuerkolben, der entsprechend seiner Verschiebestellung Kanalöffnungen im Ventilgehäuse freigibt oder verschließt, wobei in die Ventilbohrung eine den Steuerkolben führende Büchse mit im Bereich der Kanalöffnungen auf dem Umfang verteilten Bohrungen eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl und/oder Querschnitte der Bohrungen (a, b, c, t/bzw. e, f, g, h) in einer Verschieberichtung (9) des Steuerkolbens (8) beim Freigeben der Kanalöffnung (5 bzw. 6) größer werden, und daß die Bohrungen (a, b, c d und e, f. g, h) so angeordnet sind, daß der Steuerkolben (8) bei seiner Verschiebung die mit einer Ausströmöffnung (7) zu verbindenden Bohrungen (e, f,*. h bzw. a,b.c,d) anfänglich rascher öffnet, als die esii der Druckmittelquelle (4) zu verbindenden Bohrungen (a, b, c, dbxw. e, f,g, AJL